急需一个2*2的多因素被试内实验设计

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第三章 多因素实验设计
多因素实验设计:一个研究中具有两个或更多的自变量的实验设计
交互作用: 一个自变量影响另一个自变量的效果
一,分类
根据自变量的数目及其水平分类
两因素设计:2×2 ,2×3 ……
三因素设计:2×2×2 ,2×3×3 ……
2. 根据被试分派程序分类
随机多因素设计
重复测量设计
混合设计
第一节 多因素实验设计的分类
二,自变量安排
一旦研究者确定了一个设计,那么,也就确定了不同处理的数目
2×2设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×2被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2b2 6名
a2b1 6名
a2(无插图)
A1b2 6名
a1b1 6名
a1(有插图)
A
(材料类型)
B2(12岁)
B1(7岁)
B (年龄)
(2) 2×2重复测量设计:如果每个处理需要8个被试,则需要 名被试
a2b2 同一组
a2b1 同一组
a2(分散)
a1b2 同一组
a1b1 8名
a1(集中)
A
(学习方式)
b2 (复杂)
B1 (简单)
B(单词类型)
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有4!=24个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用4个组合(ABCD; BCDA; CDAB; DABC)
a2b2 7-12名
a2b1 1-6名
a2(复杂)
a1b2 7-12名
a1b1 1-6名
a1(简单)
A
(题目类型,被试内变量)
b2(低)
b1(高)
B(元认知水平,被试间变量)
(3) 2×2 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
2×3设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×3 被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2 b3 6名
a2b2 6名
a2 b1 6名
a2
a1 b3 6名
a1b2 6名
a1 b1 6名
a1
A
(材料类型)
b3
b2
b1
B(例如:年龄)
(2) 2×3重复测量设计:如果每个处理需要6个被试,
则需要 名被试
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有6!=720个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用6个组合(ABCDEF; BCDEFA; CDEFAB; DEFABC; EFABCD; FABCDE)
a2 b3 同组
a2b2 同组
a2 b1同组
a2
a1 b3 同组
a1b2 同组
a1 b1 6名
a1
A
(学习方式)
b3
b2
b1
B(单词类型)
(3) 2×3 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
a2 b3 7- 12
a2b2 7- 12
a2 b1 7- 12
a2
a1 b3 1- 6
a1b2 1- 6
a1 b1 1- 6
a1
A
(题目类型,被试内变量)
b3
b2
b1
B(元认知水平,被试间变量)
第二节 两因素完全随机和随机区组实验设计
一,两因素完全随机实验设计
(一)两因素完全随机实验设计的基本特点
1. 适合的研究条件
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合,研究者感兴趣于所有处理水平的结合的效应.
2. 基本方法:随机分配被试接受实验处理的结合,每个被试接受一个实验处理的结合.
(二)例子
假定研究者要研究两种教学方法对不同能力学生学习成绩的影响.
自变量:
教学方法 A: 两个水平,正常讲授(a1)和独立学习和讨论(a2)
学习能力 B:两个水平,能力较高(b1)和能力较低(b2)
因变量:学习成绩
(三)实验数据及计算
64
61
71
60
96 62
独立学习
70
72
69
75
80
正常讲授
能力高 能力低
两种教学方法对学生学习成绩的影响没有明显差异.
学生的学习能力对学习成绩有重要影响,能力高学生的成绩高于能力低的学生的学习成绩.
在正常教学条件下,能力高与能力低学生没有差异;而当使用独立学习教学方法时,能力高学生育能力低学生的学习成绩出现显著差异.
交互作用表明:不同的教学方法可能适合不同的学生.
总和
误差
能力×方法
教学方法
能力
P
F
均方
自由度
平方和
变异来源
方差分析表
二,两因素重复测量实验设计
(一)两因素混合设计
基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中一个变量是被试内的,另一个是被试间的;
研究者更感兴趣于研究中的被试内因素的处理效应,以及两个因素的交互作用.
2.例子:
大学生阅读插图文章的眼动研究(程利,杨治良.心理科学 2006,29(3):593-596)
实验以眼动记录仪为工具,通过记录眼动数据对大学生阅读不同难度(易材料2篇,难材料2篇)的无插图,黑白插图,彩色插图的文章的眼动特征( 持续时间,注视次数,眼跳距离和回视次数)和对阅读理解成绩的影响进行研究.为大学生的部分文科教材和文学读物的编写提供心理学依据.
确定自变量:实验设计采用2 X 3(即:材料X呈现方式)的两因素混合设计,其中材料(难,易)是被试内设计,呈现方式(无插图,黑自插图,彩色插图)是被试间设计.
确定因变量:阅读成绩,持续时间,注视次数,眼跳距离,回视次数
a3 b2 21-30名
a3 b1 21-30名
a3 彩色插图
a2 b2 11-20名
a2 b1 11-20名
a2 黑白插图
a1 b2 1-10名
a1 b1 1-10名
a1 无插图
A
(呈现方式,被试间)
b2 难材料
b1 易材料
B(材料,被试内)
确定被试:二年级大学生.如果每个处理用10名被试,共需30名被试.
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试间)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
3. 实验结果(阅读理解成绩)
4. 方差分析
(二)两因素被试内设计(重复测量两个因素的两因素实验设计)
1. 基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中的两个自变量都是被试内变量;
2. 基本方法
每个被试都接受所有的实验处理组合
刺激呈现的顺序是随机的,或按拉丁方排序
3. 分配被试
自变量a:材料难度,两个水平(难,易)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
2×3实验设计
如果每个处理用5名被试,共需5名被试.
被试分派如下:
s1 s1 s1 s1 s1 s1
s2 s2 s2 s2 s2 s2
s3 s3 s3 s3 s3 s3
s4 s4 s4 s4 s4 s4
s5 s5 s5 s5 s5 s5
a1 a1 a1 a2 a2 a2
b1 b2 b3 b1 b2 b3
4. 实验结果(阅读理解成绩)
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试内)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
三,两因素随机区组实验设计
1.基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合;
研究中有一个研究者不感兴趣的无关变量,研究者希望分理出这个无关变量.
2. 基本方法:事先将被试在无关变量上进行匹配,然后将选择好的每组同质被试随机分配,每个被试接受一个实验处理结合.
3. 例子:大学生阅读插图文章的眼动研究
自变量a:材料难度,两个水平(易,难)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
另外,已知被试的智力水平会影响因变量,因此,有必要对被试的智力这一额外变量加以控制.
做法:实施实验处理前,对被试进行智力测验,按智力测验分数划分区组.
1 s1.1 s1.2 s1.3 s1.4 s1.5 s1.6
2 s2.1 s2.2 s2.3 s2.4 s2.5 s2.6
3 s3.1 s3.2 s3.3 s3.4 s3.5 s3.6
4 s4.1 s4.2 s4.3 s4.4 s4.5 s4.6
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3
随机区组2×3因素实验设计
4. 实验结果
1 6 6 7 5 9 13
2 3 4 5 4 8 12
3 4 4 5 3 8 12
4 3 2 2 3 7 11
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3

您好，您这种三因素混合实验设计，如果三个因素之间有交互效应，还应该继续写代码做简单效应分析，这个步骤难度很大，您得耐心了。祝您好运！