多因素实验设计

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1、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B（年龄）B1（7岁）B2（12岁）A（材料类型）a1（有插图）a1b16名A1b26

2、名a2（无插图）a2b16名a2b26名（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B（单词类型）B1（简单）b2（复杂）A（学习方式）a1（集中）a1b18名a1b2同一组a2（分散）a2b1同一组a2b2同一组控制顺序误差: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）B（元认知水平，被试间变量）b1（高）b2（低）A（题目类型，被试内变量）a1（简单）a1b11-6名a1b27-12名a2（复杂）a2b11-6名a2b27-12名（3）2×2混合设计：如果每各

3、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B（例如：年龄）b1b2b3A（材料类型）a1a1b16名a1b26名a1b36名a2a2b16名a2b26名a2b36名（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）B（单词类型）b1b2b3A（学习方式）a1a1b16名

4、a1b2同组a1b3同组a2a2b1同组a2b2同组a2b3同组（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B（元认知水平，被试间变量）b1b2b3A（题目类型，被试内变量）a1a1b11-6a1b21-6a1b31-6a2a2b17-12a2b27-12a2b37-12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

5、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）实验数据及计算能力高能力低正常讲授7072697580独立学习646171609662两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

6、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。变异来源平方和自由度均方FP能力教学方法能力×方法误差总和方差分析表二、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

7、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2X3(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B（材料，被试内）b1易材料b2难材料A（呈现方式，被试间）a1无插图a1b11-10名a1b21-10名a2黑白插图a2b111-20名a2b211-20名a3彩色插图a3b

8、121-3