两因素实验设计SPSS操作技巧课件

1、两因素完全随机实验设计操作两因素完全随机实验设计操作1两因素重复测量实验设计操作两因素重复测量实验设计操作2两因素混合实验设计实验操作两因素混合实验设计实验操作3内容框架内容框架v 案例 有一项有一项“文章标记类型与句子长度对聋生句子文章标记类型与句子长度对聋生句子理解的实验研究理解的实验研究”：v 自变量：自变量： 标记类型标记类型（A A） 无标记（无标记（a1a1） 有标记（有标记（a2a2） 句子长度句子长度（B B） 短句（短句（b1b1） 中句（中句（b2b2） 长句（长句（b3b3）v 因变量：句子阅读理解成绩因变量：句子阅读理解成绩v 随机抽取随机抽取2424名被试，分配到各实

2、验组。名被试，分配到各实验组。主效应显著主效应显著多重比较（水平多重比较（水平3）交互作用显著交互作用显著简单效应分析简单效应分析多重比较（水平多重比较（水平3）1 检验A因素的主效应。即在不考虑B因素效应的前提下，因变量在A因素各水平上的均值是否存在显著差异。2 检验B因素的主效应。即在不考虑A因素效应的前提下，因变量在B因素各水平上的均值是否存在显著性差异。3 检验A与B的交互效应。因变量在A因素各水平上的均值差异是否是B因素各水平的变异函数，也就是说，在两个因素共同作用下，因变量在因素各水平上的差异是否显著。 分析思路分析思路 SPSS数据处理操作步骤第一步：分别定义标记类型、句子类型、

3、阅读分数三个变量。 输入数据，建立数据文件。对标记类型，赋值时，分别设定：1“无标记”2“有标记”对句子类型赋值时，分别设定：1“短句子”2“中句子”3“长句子”Data ViewData View，进入数据输入窗口，进入数据输入窗口，将原始数据输入将原始数据输入SPSSSPSS表格区域表格区域第二步：AnalyzeGeneral Linear Model Unvariate第三步：因变量Dependent Variable方框中放入成绩 固定变量（Fixed Factor(s)）方框中，放入自变量标记类型和句长类型第四步：打开Options选择Descriptive statistics，对

4、数据进行描述性统计；选择Homogeneity tests，进行方差齐性检验第五步：点击第五步：点击Post Hoc按钮，对句长类型（被试间变量）的三个水平进行按钮，对句长类型（被试间变量）的三个水平进行多重比多重比较较。在方差齐性假设前提条件下可选用。在方差齐性假设前提条件下可选用TukeyTukey法；在方差非齐性假设前提条件下可法；在方差非齐性假设前提条件下可选用选用Dunnetts C法。法。第六步：绘制均值图。在主对话框中点击Plots横坐标Horizontal Axis纵坐标Separate Lines单击Add完成操作。第七步：点击OK，执行程序。 输出结果（1）描述统计结果均值

5、（Mean）标准差（S.D）被试数（N） 输出结果（2）方差齐性检验结果P=.489.05，表明各组因变量的方差是齐的。如进行多重比较，则应该采用方差齐性假设前提下的统计方法，如Tukey。 输出结果（3）被试间效应检验方差分析表标记类型主效应显著，标记类型主效应显著，F=27.871F=27.871，P0.01P0.01句长类型主效应显著，句长类型主效应显著，F=8.177F=8.177，P0.01P0.01两因素交互效应显著，两因素交互效应显著，F F（a a* *b b）5.6615.661，P0.05P0.05。 输出结果（4）多重比较结果本例方差齐性检验结果表明，三组方差是齐的。因此

6、，进行多重比较时，应该看用Tukey法进行多重比较的结果。比较结果为：短句与中句的差异不显著（P=.171） 短句与长句的差异不显著（P=.107） 中句与长句的差异是显著的（P=.002） 输出结果（5）均值显示图 代表中句和长句的两条直线大体平行，而代表短句的直线与两条直线交叉。因此，大致可以判断两个因素之间存在交互效应。 简单效应检验交互作用显著时，通常需要进行简单效应简单效应分析，如果某因素在另一因素的某一个水平内简单效应显著，还需要进行多重比较，以发现具体的差异所在。（1 1）检验方法）检验方法SPSS没有提供进行简单效应检验的菜单，必须通过编写语句来实现。（2 2）编写语句）编写语

7、句Univariate主对话框，上述进行方差分析时所作的一切设置不变，单击Paste，SPSS会把全部操作转换成为语句并粘贴到新打开的程序语句窗口中，添加EMMEANS引导的语句。（3 3）运行）运行单击菜单Run-All运行程序。 简单效应检验说明：第一，/EMMEANS = TABLES(a*b) COMPARE (a) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在b的某一个水平上 检验a变量不同水平差异的显著性。如，在b1上看，a1与a2的差异是否显著。第二，/EMMEANS = TABLES(a*b) COMPARE (b) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在a的某一个水平上 检

8、验b变量不同水平差异的显著性。如，在a1上看，b1、b2与 b3之间的差异。第三，上述两个语句是从两个纬度来进行检验的。实际应用中，可根据研究的需要，选择其中的一个。第四，如果被检验变量超过2个水平，且简单效应显著。则还需做多重比较。UNIANOVA 成绩 BY 标记类型 句长类型 /METHOD=SSTYPE(3) /INTERCEPT=INCLUDE /POSTHOC=句长类型(TUKEY C) /PLOT=PROFILE(标记类型*句长类型) /EMMEANS=TABLES(标记类型*句长类型)COMPARE(标记类型)ADJ(SIDAK) /EMMEANS=TABLES(标记类型*句长

9、类型)COMPARE(句长类型)ADJ(SIDAK) /PRINT=HOMOGENEITY DESCRIPTIVE /CRITERIA=ALPHA(.05) /DESIGN=标记类型 句长类型 标记类型*句长类型. 简单效应检验 -输出结果 简单效应检验 -输出结果 简单效应检验简单效应后的多重比较简单效应后的多重比较v 案例 有一项有一项“文章标记类型与句子长度对聋生句子文章标记类型与句子长度对聋生句子理解的实验研究理解的实验研究”：v 自变量：自变量： 标记类型标记类型（A A） 无标记（无标记（a1a1） 有标记（有标记（a2a2） 句子长度句子长度（B B） 短句（短句（b1b1） 中

10、句（中句（b2b2） 长句（长句（b3b3）v 因变量：句子阅读理解成绩因变量：句子阅读理解成绩v 随机抽取随机抽取4 4名被试，分配到各实验组。名被试，分配到各实验组。第一步：定义变量，输入数据。a表示标记类型，分为两个水平：a1（无标记）、a2（有标记）b表示句子类型，分为三个水平：b1（长句）、b2（中句）、b3（短句）这样就有23六种实验处理水平的结合，分别定义六个变量名，即：a1b1、a1b2、a1b3、a2b1、a2b2、a2b3。然后录入数据。a1b1a1b2a1b3a2b1a2b2a2b313.004.005.004.008.0012.0026.006.007.005.009.

11、0013.0034.004.005.003.008.0012.0043.002.002.003.007.0014.00数据结构 第二步：第二步：Analyze General Linear Model Repeated Measures第三步：在定义被试内变量（Within-Subject Factor Name）的方框中，设置被试内变量标记类型，在定义其水平（Number of Level）的对框中，输入2，表示有两个水平，然后按填加（Add）钮。用同样的方法，设置被试内变量句长类型，在定义其水平（Number of Level）的对框中，输入3，表示有三个水平，最后按填加（Add）。第四步

12、：按定义键（Define），进入主对话框，将a1b1，a1b2，a1b3，a2b1，a2b2和a2b3分别键入被试内变量（Winthin-Subjects Variables）方框中第五步：点击选项Options，进行如下操作：将被试内变量b（三个水平）键入到右边的方框中，采用LSD（none）法进行多重比较，由于被试内变量a只有两个水平，因此不需要进行多重比较。选择Descriptive statistics命令，对数据进行描述性统计。说明：对一元方差分析的方差齐性检验（球形检验）是系统默认的，不需再另行设置。因没有被试间变量，故不用Homogeneity tests命令。第六步：绘图。在主

13、对话框中，点击Plots按纽打开对话框，选定a为横坐标（Horizontal Axis），选定b为独立折线(Seperate Lines)，单击Add按钮完成。定义过程（同前两因素完全随机实验设计）第七步：点击OK，执行程序。 输出结果（1）描述统计结果均值（Mean）标准差（S.D）被试数（N） 输出结果（2）多元方差分析结果多因变量方差分析结果表明： 标记类型的主效应极其显著（P=.009） 句长类型的主效应极其显著（P=.002） 标记类型与句长类型的交互作用显著（P=.036） 输出结果（3）球形假设检验结果说明： 变量a只有2个水平，其自由度为0，不能进行球形假设检验。 变量b有三个

14、水平，球形假设检验结果：P=.568，满足球形假设。 a * b交互效应球形假设检验结果：P=.229，满足球形假设。 输出结果（4）一元方差分析结果一元方差分析结果表明： 标记类型主效应显著，F=37.022，P=.009 句长类型主效应检验。因其满足球形假设，故参见每项检验的第一行Sphericity Assumed的结果，即，F=47.79，P=.000，表明b变量主效应极其显著。 a与b的交互效应检验。因其满足球形假设，故参见标准一元方差分析的结果，即，F=34.02，P=.001，表明a与b的交互效应极显著。 输出结果（4）多重比较结果（句子类型）（I）列与（J）列的1，2，3分别表

15、示长句、中句和短句。多重比较结果表明：长句与中句之间差异极其显著（P=.003）；长句与短句之间差异极其显著（P=.000）；中句与短句之间差异也极其显著（P=0.002）。 输出结果（5）均值显示图三条直线都不平行，有交叉的趋势。因此，大致可以判断两个因素之三条直线都不平行，有交叉的趋势。因此，大致可以判断两个因素之间存在交互效应。间存在交互效应。 简单效应检验交互作用显著时，通常需要进行简单效应（Simple effect）分析，如果某因素在另一因素的某一个水平内简单效应显著，还需要进行多重比较，以发现具体的差异所在。（1 1）检验方法）检验方法SPSS没有提供进行简单效应检验的菜单，必须

16、通过编写语句来实现。（2 2）编写语句）编写语句打开重复测量（Repeated measure）主对话框，前面进行方差分析时的一切设置不变，单击Paste按钮，SPSS会把全部操作转换成语句并粘贴到程序语句窗口中。保留前四行和后三行语句，改写EMMEANS引导的语句。 （3 3）运行）运行最后单击菜单Run-All运行程序。 简单效应检验说明：第一，/EMMEANS = TABLES(a*b) COMPARE (a) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在b的某一个水平上 检验a变量不同水平差异的显著性。如，在b1上看，a1与a2的差异是否显著。第二，/EMMEANS = TABLES(a

17、*b) COMPARE (b) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在a的某一个水平上 检验b变量不同水平差异的显著性。如，在a1上看，b1、b2与 b3之间的差异。第三，上述两个语句是从两个纬度来进行检验的。实际应用中，可根据研究的需要，选择其中的一个。第四，如果被检验变量超过2个水平，且简单效应显著。则还需做多重比较。GLM 无标记短句 无标记中句 无标记长句 有标记短句 有标记中句 有标记长句 /WSFACTOR=标记类型 2 Polynomial 句长类型 3 Polynomial /METHOD=SSTYPE(3) /PLOT=PROFILE(标记类型*句长类型) /EMMEAN

18、S=TABLES(标记类型标记类型*句长类型句长类型) COMPARE(标记类型标记类型) ADJ(LSD) /EMMEANS=TABLES(标记类型标记类型*句长类型句长类型) COMPARE(句长类型句长类型) ADJ(LSD) /PRINT=DESCRIPTIVE /CRITERIA=ALPHA(.05) /WSDESIGN=标记类型 句长类型 标记类型*句长类型. 简单效应检验 -输出结果这是多元方差分析的检验结果，从上表可知：四种检验方法的结果完全一样。这是多元方差分析的检验结果，从上表可知：四种检验方法的结果完全一样。无标记的情况下，各句子类型之间不存在显著性差异，无标记的情况下，

19、各句子类型之间不存在显著性差异，F F9.0009.000，P=.100P=.100。有标记的情况下，各句子类型之间存在极显著性差异，有标记的情况下，各句子类型之间存在极显著性差异，F F150.333150.333，P=.007P=.007。句子类型变量简单效应检验结果表句子类型变量简单效应检验结果表 简单效应检验简单效应后的多重比较多重比较结果表明：在无标记的情况下，长句与中句之间差异不显著（P=1.000）；长句与短句之间差异也不显著（P=.319）；中句与短句之间差异也不显著（P=0.058）。在有标记的情况下，长句与中句之间差异极其显著（P=.000）；长句与短句之间的差异极其显著（

20、P=.001）；中句与短句之间差异也极显著（P=0.008）。v 案例 有一项有一项“文章标记类型与句子长度对聋生句子文章标记类型与句子长度对聋生句子理解的实验研究理解的实验研究”：v 自变量：自变量： 标记类型标记类型（A A）- -被试间变量被试间变量 无标记（无标记（a1a1） 有标记（有标记（a2a2） 句子长度句子长度（B B）- -被试内变量被试内变量 短句（短句（b1b1） 中句（中句（b2b2） 长句（长句（b3b3）v 因变量：句子阅读理解成绩因变量：句子阅读理解成绩v 随机抽取随机抽取8 8名被试，分配到各实验组。名被试，分配到各实验组。 SPSS数据处理操作步骤第一步：定

21、义变量，输入数据。定义四个变量名，即：a、b1、b2、b3。其中， a表示标记类型，b1表示短句子，b2表示中句子，b3表示长句子。对a赋值时，分别设定：1“无标记”，2“有标记”。然后录入数据。数据结构 第二步：Analyze General Linear Model Repeated Measures第三步：在定义被试内变量（Within-Subject Factor Name）的方框中，设置被试内变量句长类型，在Number of Level中，输入3，单击Add。第四步：按定义键（Define），进入重复测量的方差分析主对话框，将定义的b1、b2、b3都键入被试内变量（Within-S

22、ubjects Variables）的方框中，将a键入被试间因素（Between-Subjects Factors）的方框中第五步：单击Options。将被试内变量键入Display Means for方框中，采用LSD（none）或Bonferroni法对其三个水平进行多重比较。对于超过两个水平的被试间变量，用Post Hoc进行多重比较。由于本案例中的被试间变量a只有两个水平，故不需要比较。选择Display命令中的Descriptive statistics，对各组数据进行描述统计。选择Homogeneity tests命令对被试间变量进行方差齐性检验一元方差齐性检验（球形检验）是系统默

23、认的，故不用设置。 第六步：绘图。在主对话框中，点击Plots按纽打开对话框，选定标记类型为横坐标（Horizontal Axis），选定句长类型为独立折线(Seperate Lines)，单击Add完成定义过程（同前）。第七步：点击OK，执行程序。 输出结果（1）描述统计结果均值（Mean）标准差（S.D）被试数（N） 输出结果（2）多元方差分析结果多元方差分析的结果表明，b变量的主效应极显著（P=.004.01），b与a的交互效应显著（P=.0350.05，说明变量b满足球形假设，可看一元方差分析的结果。 输出结果（4）一元方差分析结果-被试内变量效应检验 输出结果（4）一元方差分析结果被

24、试间变量效应检验主效应极显著 输出结果（5）多重比较结果（句长类型）（I）列与（J）列的1，2，3分别表示短句子、中句子和长句子。多重比较结果显示：短句子与中句子之间差异不显著（P=.107）；短句子与长句子之间差异显著（P=.045）；中句子与长句子之间差异极显著（P=0.000）。 输出结果（5）均值显示图代表中句和长句的两条直线大体平行，而代表短句的直线与上述两条直线交叉。因此， 大致可以判断两个因素之间存在交互效应。 简单效应检验交互作用显著时，通常需要进行简单效应（Simple effect）分析，如果某因素在另一因素的某一个水平内简单效应显著，还需要进行多重比较，以发现具体的差异所

25、在。（1）检验方法SPSS没有提供进行简单效应检验的菜单，必须通过编写语句来实现。（2）编写语句打开重复测量（Repeated measure）主对话框，前面进行方差分析时的一切设置不变，单击Paste，SPSS会把全部操作转换成语句并粘贴到程序语句窗口中。改写EMMEANS引导的语句。 （3）运行最后单击菜单Run-All运行程序。 简单效应检验说明：第一，/EMMEANS = TABLES(a*b) COMPARE (a) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在b的某一个水平上 检验a变量不同水平差异的显著性。如，在b1上看，a1与a2的差异是否显著。第二，/EMMEANS = TABLES(a*b) COMPARE (b) ADJ(SIDAK)：该语句的功能在于：在a的某一个水平上 检验b变量不同水平差异的显著性。如，在a1上看，b1、b2与 b3之间的差异。第三，上述两个语句是从两个纬度来进行检验的。实际应用