被试间实验设计课件

1、被试间设计2022/8/51第四章第1页，共60页。 被试间设计第一节 被试间设计概述第二节 单自变量被试间设计第三节 多自变量被试间实验设计2022/8/52第四章第2页，共60页。第四章 被试间设计学习重点：把握被试间设计的定义和类型理解使用被试间设计的要求掌握单因素被试间设计的类型和具体使用过程领会多自变量被试间设计的本质通过具体的实例掌握多自变量被试间设计的程序及需要注意的问题。2022/8/53第四章第3页，共60页。第一节 被试间设计概述被试间设计的含义及类型何时选用被试间设计如何消除被试间设计中的个体差异选择被试间实验设计需要注意的问题 2022/8/54第四章第4页，共60页。

2、一、被试间设计的含义及类型被试间设计（between-subject design）也称独立组设计、无关样本设计、独立测量设计每个被试只接受实验处理的一种水平2022/8/55第四章第5页，共60页。一、被试间设计的含义及类型被试间设计类型根据自变量的数目不同分为单自变量被试间设计只有一个自变量，可以有两个或多个水平被试随机分配每个被试只接受一种水平的实验处理多自变量被试间设计也称多因素被试间设计，简称因素设计有两个或两个以上的自变量，且每个自变量有两个或两个以上的水平被试随机分配，每个被试接受一个实验处理的结合2022/8/56第四章第6页，共60页。被试间设计类型根据对无关变量的控制程度分

3、为随机组设计用随机分配的方法将被试分组，使各组无关变量保持相等配对组设计先将影响实验结果的某些因素水平的被试配对，然后再随机分配被试接受不同的实验处理一、被试间设计的含义及类型2022/8/57第四章第7页，共60页。二、何时选用被试间设计何时选用被试间设计？存在变量混淆存在处理的顺序效应很难编出相同的实验材料2022/8/58第四章第8页，共60页。三、如何消除被试间设计中的个体差异消除被试间设计中的个体差异随机化法匹配法2022/8/59第四章第9页，共60页。三、如何消除被试间设计中的个体差异随机化法(randomization method)随机化随机地选择被试和分派被试从被试者总体中

4、用随机法抽取被试样本把被试随机分到实验组和控制组中去。不仅能应用于被试分配，也能应用于刺激呈现采用随机化法的前提是样本量要大2022/8/510第四章第10页，共60页。三、如何消除被试间设计中的个体差异随机化法评价优点可以使样本对总体有较好的代表性从理论上讲，随机法是控制额外变量的最佳方法缺点需要被试数量较多2022/8/511第四章第11页，共60页。三、如何消除被试间设计中的个体差异匹配法（matching method）含义找出在与自变量相关的某些变量上相似的被试组成成对的被试使用匹配法的步骤测量所有被试者与实验中所要完成的作业密切相关的特点根据测得的结果，把实验组和控制组被试的特点匹

5、配成相等状态 2022/8/512第四章第12页，共60页。三、如何消除被试间设计中的个体差异匹配法（matching method）匹配法评价优点排除被试变量对自变量效果的混淆缺点在实际上很难施行如果被试特性超过一个以上，实验者常会顾此失彼，甚至无法匹配有些因素如动机、态度等无法找到可靠的依据进行匹配2022/8/513第四章第13页，共60页。随机化法 VS 匹配法样本大的时候，随机化法可以较好的控制额外变量的影响样本小的时候，匹配法可以较好的控制额外变量的影响三、如何消除被试间设计中的个体差异2022/8/514第四章第14页，共60页。选择被试间实验设计需要注意的问题实验并非越复杂越好

6、对于初学者来说，应该从简单的实验入手实验设计简单，从被试选择到结果分析和解释都会较容易三、如何消除被试间设计中的个体差异2022/8/515第四章第15页，共60页。第二节 单自变量被试间设计单因素完全随机实验设计单因素随机区组设计单因素拉丁方设计2022/8/516第四章第16页，共60页。单因素多水平完全随机实验设计含义只有一个自变量，自变量有两个以上水平被试随机地被分配到实验处理的各个水平每个被试只接受一个水平的实验处理2022/8/517第四章第17页，共60页。一、单因素完全随机实验设计基本模式2022/8/518第四章第18页，共60页。字母的含义 A 代表因素，a代表因素的水平，

7、有四个水平a1、a2、a3、a4，S代表被试，S1-S20指被试1到20设计的含义实验有一个自变量，自变量有四个水平，每种处理组有5名被试，每个被试只接受了一种水平的处理一、单因素完全随机实验设计2022/8/519第四章第19页，共60页。实验评价优点实验设计和实施简单每种实验处理水平的被试量可以不等不需要匹配被试。实验结果的统计和解释简单缺点：被试间个体差异会带来组内的变异需要的被试量相对较多一、单因素完全随机实验设计2022/8/520第四章第20页，共60页。应用举例生字密度对学生阅读理解的影响假设：阅读理解成绩随生字密度的增加而下降自变量：生字密度，4种水平：高，较高，较低，低因变量

8、：阅读理解测验分数一、单因素完全随机实验设计2022/8/521第四章第21页，共60页。a1a2a3a4348966984488327754512756135371223611 35315680表1 被试阅读不同生字密度文章的阅读理解成绩表最后一行是将每种生字密度下的阅读理解成绩总加后的结果2022/8/522第四章第22页，共60页。生字密度的效应达到了显著水平，F（3,28）=22.53，p0.012022/8/523第四章第23页，共60页。实验设计的变式两个实验组设计一、单因素完全随机实验设计2022/8/524第四章第24页，共60页。实验设计的变式两个实验组设计设计评价比较实验组

9、与控制组的结果，能够确定自变量是否起作用比较实验组不同处理水平的结果，能够确定自变量与因变量的关系是线性还是非线性的2022/8/525第四章第25页，共60页。二、单因素随机区组实验设计随机区组区指的是接受实验处理的一个单位，多个区在一起就是区组，也指某个变量相对同质的一组被试使用区组方法减少误差的变异，控制无关变量用区组方法可以分离出无关变量引起的变异，使其不出现在处理效应和误差变异之中2022/8/526第四章第26页，共60页。二、单因素随机区组实验设计单因素随机区组实验设计研究中有两个变量，自变量和无关变量自变量和无关变量都有两个及以上水平这里的无关变量是被试变量需要先匹配被试，再进

10、行实验处理二者之间没有交互作用2022/8/527第四章第27页，共60页。基本模式实验有一个自变量A，A有5个水平；还有一个无关变量（被试），将20名被试在无关变量上匹配，分为5个区组，每个区组内4个被试同质二、单因素随机区组实验设计2022/8/528第四章第28页，共60页。实验设计评价优点减少实验误差(无关变量的效应)灵活性高缺点如果实验处理水平多，找同质被试困难相对完全随机试验设计而言，其受限制较多，要求自变量和无关变量没有交互作用二、单因素随机区组实验设计2022/8/529第四章第29页，共60页。应用举例实验目的：考察难度对被试在限定时间内正确解答数学题的影响自变量是难度：5个

11、水平无关变量：被试个体差异，如智力被试分配：25名被试，通过初测成绩分成5个区组，每个区组5名被试二、单因素随机区组实验设计2022/8/530第四章第30页，共60页。 二、单因素随机区组实验设计2022/8/531第四章第31页，共60页。二、单因素随机区组实验设计2022/8/532第四章第32页，共60页。第三节 多自变量被试间实验设计为什么用多自变量被试间实验设计多因素被试间实验设计的类型通过实例来掌握多自变量被试间设计2022/8/533第四章第33页，共60页。多自变量被试间实验设计为什么用多自变量被试间实验设计？实际研究中，一项实验仅有一个自变量的情况不多与单自变量的实验相比，

12、多自变量设计的效率更高，且能提供更多的信息还可获得实验中每个自变量的主效应以及变量之间的交互作用2022/8/534第四章第34页，共60页。方法一：因素命名法每个因素的名字放在简化符号之后的圆括号内例如：扩展阅读：如何描述实验中的变量2022/8/535第四章第35页，共60页。方法二：因素和水平命名法例5的写法更一目了然扩展阅读：如何描述实验中的变量2022/8/536第四章第36页，共60页。多因素被试间实验设计的类型两因素完全随机实验设计两因素随机区组设计三因素完全随机实验设计多自变量被试间实验设计2022/8/537第四章第37页，共60页。特点两个自变量：A，B每个自变量有两个或两

13、个以上水平：A：a1，a2；B：b1，b2随机分配被试接受实验处理的一种结合： a1 b1 ，a2 b1 ，a1 b2 ， a2 b2 多自变量被试间实验设计2022/8/538第四章第38页，共60页。两因素完全随机实验设计基本模式2022/8/539第四章第39页，共60页。两因素随机区组实验设计特点两个自变量每个自变量有两个或两个以上水平用区组技术匹配被试每个被试接受实验处理的一种结合2022/8/540第四章第40页，共60页。基本模式两因素随机区组实验设计2022/8/541第四章第41页，共60页。三因素完全随机实验设计特点三个自变量：A，B，C每个自变量有两个或两个以上水平随机分

14、配被试每个被试接受实验处理的一种结合，最简单的是222因素被试内实验设计，共有8个实验处理：a1b1c1,a2b1c1,a1b2c1,a2b2c1,a1b1c2,a2b1c2,a1b2c2，a2b2c22022/8/542第四章第42页，共60页。基本模式三因素完全随机实验设计2022/8/543第四章第43页，共60页。注意问题研究中要有3个自变量且每个自变量有两个或两个以上的处理水平若实验中有A、B、C三个因素，对应的水平数是p、q、r，那么共有pqr个处理水平的结合被试数：npqr 个三因素完全随机实验设计2022/8/544第四章第44页，共60页。通过实例来掌握多自变量被试间设计主效

15、应每个自变量单独产生的效应。交互作用一个自变量对另一个自变量的影响作用。2022/8/545第四章第45页，共60页。实验假设：男性数学表现会受到相关刻板印象的影响。研究者：Aroson.et al. 1999被试：欧洲裔男性自变量：数学能力：中等，高等（被试间变量），刻板印象：有，无扩展阅读：有意思的因素间的交互作用2022/8/546第四章第46页，共60页。实验结果从图中可以看出两个因素间的交互作用显著扩展阅读：有意思的因素间的交互作用2022/8/547第四章第47页，共60页。通过实例来掌握多自变量被试间设计目的性别和进食行为的关系研究研究者Pliner & Chaiken（1990

16、）假设女性的进食量会受到其同伴性别的影响异性同伴在场，女性会吃的较少同性同伴在场，她们会吃的较多男性进食量不受同伴性别影响2022/8/548第四章第48页，共60页。自变量：被试性别、同伴性别因变量：进食行为（吃饼干数目）结果：应用举例1:性别和进食行为的关系研究2022/8/549第四章第49页，共60页。练习：假如上述实验出现以下结果，请你对结果进行解释（主效应/交互作用） 没有主效应 和交互作用2022/8/550第四章第50页，共60页。只有显著的同伴性别主效应 2022/8/551第四章第51页，共60页。在多自变量实验中，先看主效应，再看交互作用从图19可看出：在总体上，男性比女

17、性吃薄脆饼干的平均数要显著的多，因此被试性别有显著的主效应在总体上，同伴的类型并不能改变被试吃薄脆饼干的数目，所以这个因素并没有显著的主效应被试性别和同伴性别这两条线并不是平行的，表明二者间存在交互作用通过实例来掌握多自变量被试间设计2022/8/552第四章第52页，共60页。只有显著的被试性别主效应 2022/8/553第四章第53页，共60页。 同伴性别和被试性别主效应都显著2022/8/554第四章第54页，共60页。应用举例2：性格类型、空气中负离子水平、激怒情绪对心率水平影响的研究研究者：Baron et al， 1985实验设计： 3（被试类型：A型，不确定型，B型）2（激怒条件：生气，不生气）3（负离子水平：高，中，低）通过实例来掌握多自变量被试间设计2022/8/555第四章第55页，共60页。实验结果应用举例22022/8/556第四章第56页，共60页。进行多自变量实验设计要明确的问题明确实验假设明确自变量的个数和自变量的水平数明确无关变量，消除无关变量的影响选择合适的实验设计进行实验2022/8/557第四章第57页，共60页。掌握每种被试间实验设计的优缺点，学会评价实验设计掌握主效应和交互作用的含义，学会分析实验变量的主效应和交互作用理解教材中每种实验类型下