真实验一单因素实验设计
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试比较同质；所有不能由处理效应解释的变异全部归为误差变异 • 随机区组设计通过区组技术控制无关变异，如一个教学实验如果研
究者考虑到被试的智力可能影响实验处理的效应，可事先按照智力 分数将被试分成若干个同质的区组，然后将每个区组内的被试随机 分配给各个处理水平。随机区组的方差分析可以将智力引起的无关 变异从总变异中分离出去，减小了误差变异，提高处理效应F检验 的精度 • 拉丁方设计利用同样的思想，能够区分出两个无关变异，可进一步 提高实验的精度 • 三种设计都属于被试间设计
主效应、交互作用、处理效应
主效应：实验中由一个因素的不同水平引起的因变量 的变异
• 字频的两个水平命名速度差异就是一个主效应；字号 的三个水平命名速度差异
• 实验中有几个因素（自变量）就有几个主效应
阅读反应时/ms 阅读反应时/ms
字频对阅读速度的影响
1000 800 600 400 200 0
• “字号”的例子
被试内设计、被试内变量
• 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：汉字频率 • 两个水平：高频、低频 • 一组被试，每个被试既命名高频字，也命名低频字 • 这个设计是被试内设计，字频是一个被试内变量
混合设计（mixed-design）
一个实验中既包括被试间设计，也包括被试内设计：既有被试间变量， 也有被试内变量
• 方差分析中发现几个因素间交互 作用显著时，需要进一步做简单 效应检验，以说明因素间交互作 用的实质
• 如一个2×2的两因素实验中，A 因素的两个水平在B1水平上的 方差叫A在B1水平上的简单效应 ，在B2水平上的方差叫A在B2 水平上的简单效应
处理效应和误差变异 • 处理效应指实验中由自变量引起的变异，主效应、交
• 最少有两个自变量，多因素实验设计
同时探讨字频和字号是否会影响读者对汉字的阅读速度 • 自变量：字频和字号两个因素 • 把被试分成两组，一组只阅读高频字，一组只阅读低频字；每个被试
都阅读所有字号水平的字 • 字频是被试间变量，字号是被试内变量
完全随机、随机区组和拉丁方设计
三种设计的主要区别是控制无关变异的方法 • 完全随机设计通过随机分配被试给各个实验处理，以期实现各组被
作用 • 检验变异是否存在：组间变异显著大于误差变异，处
理效应存在
变异：一组数据的离散程度 • 平方和（sum of squares，SS） • 均方（mean square，MS）
平方和： • 总平方和：1396 • 组间平方和：560 • 组内平方和：836
均方： • 方差，每个自由度（degree of freedom，df）上的平均变异 • 计算公式：平方和除以其自由度
多重比较
• 对各处理水平平均数之间差异的分析；当一个因素主 效应显著，且处理水平多于2时
• 如一个2×3的两因素实验，A、B两个因素的主效应都 显著，B因素的三个水平之间差异需要多重比较
方差分析
T检验：检验两个平均数间的差异
方差分析： • 检验两个以上的平均数间的差异，几个因素间的交互
基本概念
因素：研究者在实验中感兴趣的一个变量，通过操纵 这个变量，来评估它对因变量的影响。
单因素实验设计、多因素实验设计 • 分类标准：实验中自变量数目的多少 • 一个自变量：单因素实验设计 • 两个或两个以上自变量：多因素实验设计
处理水平：自变量的检查点
单因素实验设计
例子1 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：字频 • 两个水平：高频、低频
互作用、简单效应都是处理效应
• 误差变异指总变异中不能由自变量解释，或明显的由 无关变量解释的那部分变异。 单元内误差：当几个被试接受同样的实验条件时，他 们之间所出现的差异，如完全随机设计和拉丁方设计； 当只有一个被试接受一种实验处理时，不存在单元内 误差 残差：实验的误差变异中除了单元内误差之外的误差， 当只有一个被试接受一种实验处理时，只有残差
een-subjects design）：每个被试只接受一个自变量 水平的处理 • 每一种处理水平接受相同的被试，被试内设计（withi n-subjects design）：每个被试接受自变量的所有处 理水平
被试间设计、被试间变量
• 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：汉字频率 • 两个水平：高频、低频 • 把被试分成两组，一组只命名高频字，一组只命名低频字 • 这个设计是被试间设计，字频是一个被试间变量
三因素实验设计 • 同时探讨字频、字号及字体对读者阅读速度的影响 • 自变量：字频、字号、字体三个因素 • 12种处理水平：字频两个水平，字号三个水平，字体两个水平 • 表示为：2字频（高频、低频）×3字号（大号、中号、小号）
×2字体（正体、斜体）
被试间设计、被试内设计
怎样把被试分配到自变量的不同水平中去 • 每一种处理水平接受不同的被试，被试间设计（betw
例子2 字号的大小是否会影响读者的阅读速度 • 自变量：字号 • 三个处理水平：大、中、小号，操作定义分别是1号，5号和8号
多因素实验设计
两因素实验设计 同时探讨字频和字号是否会影响读者的阅读速度 • 自变量：字频和字号两个因素 • 六种处理水平：字频两个水平，字号三个水平 • 表示为：2字频（高频、低频）×3字号（大号、中号、小号）
2字频（高、低） ×2字号（大、小）两因素设计
阅读反应时/ms 阅读反应时/ms
1000 800 600 400 200 0
大
小
字号
字频高 字频低
1000 800 600 400 200 0
大Βιβλιοθήκη Baidu
小
字号
字频高 字频低
简单效应
• 在因素实验中，一个因素的水平 在另一个因素的某个水平上的变 异，称简单效应
字频高
字频低
1000 800 600 400 200 0
字频高
字频低
交互作用：多因素设计中，一个因素的水平在另一个因素的不同水平 上变化趋势不一致，称两个因素之间存在交互作用，可以写成A×B
• 一个自变量产生的效果在第二个自变量的每一个水平上不一样：两个 自变量对因变量的影响不是独立的，而是相互依存、相互制约的
究者考虑到被试的智力可能影响实验处理的效应，可事先按照智力 分数将被试分成若干个同质的区组，然后将每个区组内的被试随机 分配给各个处理水平。随机区组的方差分析可以将智力引起的无关 变异从总变异中分离出去，减小了误差变异，提高处理效应F检验 的精度 • 拉丁方设计利用同样的思想，能够区分出两个无关变异，可进一步 提高实验的精度 • 三种设计都属于被试间设计
主效应、交互作用、处理效应
主效应：实验中由一个因素的不同水平引起的因变量 的变异
• 字频的两个水平命名速度差异就是一个主效应；字号 的三个水平命名速度差异
• 实验中有几个因素（自变量）就有几个主效应
阅读反应时/ms 阅读反应时/ms
字频对阅读速度的影响
1000 800 600 400 200 0
• “字号”的例子
被试内设计、被试内变量
• 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：汉字频率 • 两个水平：高频、低频 • 一组被试，每个被试既命名高频字，也命名低频字 • 这个设计是被试内设计，字频是一个被试内变量
混合设计（mixed-design）
一个实验中既包括被试间设计，也包括被试内设计：既有被试间变量， 也有被试内变量
• 方差分析中发现几个因素间交互 作用显著时，需要进一步做简单 效应检验，以说明因素间交互作 用的实质
• 如一个2×2的两因素实验中，A 因素的两个水平在B1水平上的 方差叫A在B1水平上的简单效应 ，在B2水平上的方差叫A在B2 水平上的简单效应
处理效应和误差变异 • 处理效应指实验中由自变量引起的变异，主效应、交
• 最少有两个自变量，多因素实验设计
同时探讨字频和字号是否会影响读者对汉字的阅读速度 • 自变量：字频和字号两个因素 • 把被试分成两组，一组只阅读高频字，一组只阅读低频字；每个被试
都阅读所有字号水平的字 • 字频是被试间变量，字号是被试内变量
完全随机、随机区组和拉丁方设计
三种设计的主要区别是控制无关变异的方法 • 完全随机设计通过随机分配被试给各个实验处理，以期实现各组被
作用 • 检验变异是否存在：组间变异显著大于误差变异，处
理效应存在
变异：一组数据的离散程度 • 平方和（sum of squares，SS） • 均方（mean square，MS）
平方和： • 总平方和：1396 • 组间平方和：560 • 组内平方和：836
均方： • 方差，每个自由度（degree of freedom，df）上的平均变异 • 计算公式：平方和除以其自由度
多重比较
• 对各处理水平平均数之间差异的分析；当一个因素主 效应显著，且处理水平多于2时
• 如一个2×3的两因素实验，A、B两个因素的主效应都 显著，B因素的三个水平之间差异需要多重比较
方差分析
T检验：检验两个平均数间的差异
方差分析： • 检验两个以上的平均数间的差异，几个因素间的交互
基本概念
因素：研究者在实验中感兴趣的一个变量，通过操纵 这个变量，来评估它对因变量的影响。
单因素实验设计、多因素实验设计 • 分类标准：实验中自变量数目的多少 • 一个自变量：单因素实验设计 • 两个或两个以上自变量：多因素实验设计
处理水平：自变量的检查点
单因素实验设计
例子1 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：字频 • 两个水平：高频、低频
互作用、简单效应都是处理效应
• 误差变异指总变异中不能由自变量解释，或明显的由 无关变量解释的那部分变异。 单元内误差：当几个被试接受同样的实验条件时，他 们之间所出现的差异，如完全随机设计和拉丁方设计； 当只有一个被试接受一种实验处理时，不存在单元内 误差 残差：实验的误差变异中除了单元内误差之外的误差， 当只有一个被试接受一种实验处理时，只有残差
een-subjects design）：每个被试只接受一个自变量 水平的处理 • 每一种处理水平接受相同的被试，被试内设计（withi n-subjects design）：每个被试接受自变量的所有处 理水平
被试间设计、被试间变量
• 汉字的频率是否影响读者命名汉字的速度 • 自变量：汉字频率 • 两个水平：高频、低频 • 把被试分成两组，一组只命名高频字，一组只命名低频字 • 这个设计是被试间设计，字频是一个被试间变量
三因素实验设计 • 同时探讨字频、字号及字体对读者阅读速度的影响 • 自变量：字频、字号、字体三个因素 • 12种处理水平：字频两个水平，字号三个水平，字体两个水平 • 表示为：2字频（高频、低频）×3字号（大号、中号、小号）
×2字体（正体、斜体）
被试间设计、被试内设计
怎样把被试分配到自变量的不同水平中去 • 每一种处理水平接受不同的被试，被试间设计（betw
例子2 字号的大小是否会影响读者的阅读速度 • 自变量：字号 • 三个处理水平：大、中、小号，操作定义分别是1号，5号和8号
多因素实验设计
两因素实验设计 同时探讨字频和字号是否会影响读者的阅读速度 • 自变量：字频和字号两个因素 • 六种处理水平：字频两个水平，字号三个水平 • 表示为：2字频（高频、低频）×3字号（大号、中号、小号）
2字频（高、低） ×2字号（大、小）两因素设计
阅读反应时/ms 阅读反应时/ms
1000 800 600 400 200 0
大
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字号
字频高 字频低
1000 800 600 400 200 0
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字号
字频高 字频低
简单效应
• 在因素实验中，一个因素的水平 在另一个因素的某个水平上的变 异，称简单效应
字频高
字频低
1000 800 600 400 200 0
字频高
字频低
交互作用：多因素设计中，一个因素的水平在另一个因素的不同水平 上变化趋势不一致，称两个因素之间存在交互作用，可以写成A×B
• 一个自变量产生的效果在第二个自变量的每一个水平上不一样：两个 自变量对因变量的影响不是独立的，而是相互依存、相互制约的