心理学因果研究的实验设计(多变量)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,心理学研究方法,谭旭运,曲阜师范大学教育科学学院研究生,E-mail,：,心理学研究方法谭旭运,多变量（多因素）因果关系研究设计与统计分析,心理学因果研究的实验设计(多变量)课件,多自变量（多因素）因果关系的统计检验方法,表,1,两个以上变量的相关关系的统计检验方法,数据模式,统计检验方法,连续 连续,连续,积差相关矩阵，多元回归,类型 类型,连续,F,检验（多向方差分析）,类型 类型,类型,2,检验,多自变量（多因素）因果关系的统计检验方法数据模式统计检验方法,多因素实验设计,多因素实验设计,:,研究中有两个以上自变量的实验设计称为多因素实验设计。,ABC,三因素设计,223,设计,例：,1.,研究大学生对红绿黄三种灯光的反应时是否与灯光强度有关，并考察性别差异。,【,自变量是类型变量与连续变量；因变量为连续变量,】,2.,不同教学方法对学生学习不同教学内容的迁移效果的研究,【,自变量与因变量同为类型变量,】,多因素实验设计多因素实验设计:研究中有两个以上自变量的实验,类型,IV,与连续,DV,的多因素实验设计,基本类型：,多因素完全随机设计；,多因素随机区组设计；,多因素被试内设计；,多因素混合设计,优势：,既可以探讨多个因素对因变量的影响作用，也可以对多个自变量之间的交互作用进行估计。,类型IV与连续DV的多因素实验设计基本类型：,类型,IV,与连续,DV,的多因素实验设计,基本步骤：,（,1,）确定各自变量水平，得出实验处理；,（,2,）根据具体情况确定各实验处理中被试的人数；,（,3,）确定被试的组数、总人数与选取方法，选出实验被试；,（,4,）根据实验设计方式，对被试进行分组安排（随机分配；拉丁方设计）,（,5,）实施实验处理，获得因变量数据，得出原始数据表，进行统计分析。,类型IV与连续DV的多因素实验设计基本步骤：,多因素完全随机设计,统计方式：,非重复测量的方差分析,特例：,半完全随机设计：自变量为存在变量（如性别，年龄，年级等）,研究实例,1,：,正常阅读和快速阅读条件下文章标记对文章主题通达的影响。,IV1,：阅读速度：正常,/,快速,IV2,：文章标记：有标记,/,无标记,DV,：文章主题通达成绩,多因素完全随机设计统计方式：非重复测量的方差分析,多因素完全随机设计,A1B1,A1B2,A2B1,A2B2,组,W,w,组,X,x,组,Y,Y,组,Z,Z,表,2,两种阅读速度下文章标记对主题通达影响的实验设计,多因素完全随机设计A1B1A1B2A2B1A2B2组Ww组X,多因素完全随机设计,表,3,两种阅读速度下文章标记对主题通达的成绩比较,表,4,两种阅读速度下文章标记对主题通达影响的方差分析,有文章标记,无文章标记,正常阅读,5.8330.381,4.9051.578,快速阅读,5.6601.080,3.8001.080,项目,平方和,自由度,均方,F,值,阅读效应（,A,）,10.925,1,10.925,8.590*,文章标记（,B,）,46.163,1,46.163,38.173*,交互作用,5.649,1,5.649,4.074*,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素完全随机设计表3 两种阅读速度下文章标记对主题通达的成,多因素完全随机设计,研究实例,2,：,图形提示对不同年龄幼儿汉字读音学习影响研究,IV1,：幼儿年龄（,35,岁）：,3,、,4,、,5,岁三组；,IV2,：图形提示：有,/,无提示,DV,：读音学习：正确读音数,设计：,23,（半）完全随机设计,多因素完全随机设计研究实例2：图形提示对不同年龄幼儿汉字读音,多因素完全随机设计,表,5,不同年龄幼儿汉字读音学习时图形提示影响学习结果比较,表,6,图形提示对不同年龄幼儿汉字读音学习影响的方差分析,年龄组,有图形提示,无图形提示,3,岁,12.671.91,7.802.34,4,岁,15.801.57,12.871.46,5,岁,17.471.51,16.001.93,项目,平方和,自由度,均方,F,值,年龄（,A,）,691.400,2,345.700,105.519*,图形提示（,B,）,196.544,1,196.544,59.992*,交互作用,33.756,2,16.878,5.152*,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素完全随机设计表5 不同年龄幼儿汉字读音学习时图形提示影,多因素随机区组设计,统计方式：,非重复测量的方差分析,研究实例,3,：,主题组织方式和文章标记对文章信息保持的影响。,被试选择：按照原阅读成绩从某高中高一学生中抽取,6,各区组，每个区组,4,名被试，各区组内学生阅读成绩相同,IV1,：主题组织方式：有组织,/,无组织,IV2,：文章标记：有标记,/,无标记,DV,：文章信息保持成绩,多因素随机区组设计统计方式：非重复测量的方差分析,多因素随机区组设计,A1B1,A1B2,A2B1,A2B2,组,1,1,1,1,1,组,2,1,1,1,1,组,3,1,1,1,1,组,4,1,1,1,1,组,5,1,1,1,1,组,6,1,1,1,1,表,7,主题组织方式和文章标记对文章信息保持影响的实验设计,多因素随机区组设计A1B1A1B2A2B1A2B2组1111,多因素随机区组设计,表,8,不同文章主题组织方式和文章标记对文章信息保持成绩的比较,表,9,文章主题组织方式和文章标记对文章信息保持影响的方差分析,有标记,无标记,文章有组织,3.0710.616,2.0570.663,文章无组织,2.1230.641,1.7690.832,项目,平方和,自由度,均方,F,值,组织方式（,A,）,13.925,1,13.925,24.205*,文章标记（,B,）,16.163,1,16.163,28.097*,交互作用,AB,2.649,1,2.649,4.605*,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素随机区组设计表8 不同文章主题组织方式和文章标记对文章,多因素随机区组设计,统计方式：,非重复测量的方差分析,研究实例,4,：,学习方式及图片类型对幼儿再认图片的影响。,被试选择：对某幼儿园儿童进行智力测验，根据测验成绩选出,5,各区组的被试，每组,4,人,IV1,：学习方式：内隐学习,/,外显学习,IV2,：图片类型：具体图片,/,抽象图片,DV,：图片再认成绩,多因素随机区组设计统计方式：非重复测量的方差分析,多因素完全随机设计,表,10,学习方式对幼儿不同类型图片再认的影响研究的成绩比较,表,11,学习方式对幼儿不同类型图片再认的影响研究的方差分析,具体图片,抽象图片,内隐学习,91.045.48,82.927.60,外显学习,81.8810.77,70.6211.19,项目,平方和,自由度,均方,F,值,学习方式（,A,）,900.0,1,900.0,6.75*,图片类型（,B,）,3258.5,1,3258.5,24.44*,交互作用,AB,2.8,1,2.8,0.02,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素完全随机设计表10 学习方式对幼儿不同类型图片再认的影,多因素被试内设计,统计方式：,多因素重复测量的方差分析,注意事项：,实验处理拉丁方排列,研究实例：,文章生字密度和主题熟悉性对学生阅读理解的影响。,被试选择：随机选取,20,名被试，每人均接受四种实验处理,IV1,：生字密度：有组织,/,无组织,IV2,：主题熟悉性：熟悉,/,不熟悉,DV,：文章阅读理解的成绩,多因素被试内设计统计方式：多因素重复测量的方差分析,多因素被试内设计,A1B1,A1B2,A2B1,A2B2,组,w,w1,w2,w3,w4,组,x,x2,x3,x4,x1,组,y,y3,y4,y1,y2,组,z,z4,z1,z2,z3,表,12,文章生字密度和主题熟悉性对学生阅读理解影响,的实验处理安排,注：,14,表示处理的顺序,多因素被试内设计A1B1A1B2A2B1A2B2组ww1w2,多因素被试内设计,表,13,文章生字密度和主题熟悉性对学生阅读理解影响的成绩比较,表,14,文章生字密度和主题熟悉性对学生阅读理解影响的方差分析,主题熟悉,主题不熟悉,生字密度大,4.001.30,3.800.77,生字密度小,8.000.65,5.800.77,项目,平方和,自由度,均方,F,值,生字密度（,A,）,180.0,1,180.0,244.27*,主题熟悉性（,B,）,28.80,1,28.80,59.48*,交互作用,AB,20.00,1,20.00,63.33*,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素被试内设计表13 文章生字密度和主题熟悉性对学生阅读理,多因素被试内设计,拓展练习：请计算在这个不完全重复测量设计中自变量的每一水平的平均数。,表中显示了在一个实验中实施给,6,个被试三种剂量的药（,0,、,50,、,100,）。圆括号内的值代表每个被试在每个条件下完成问题解决任务所犯错误的数量。,被试,1,2,3,1,0,（,2,）,50,（,9,）,100,（,9,）,2,0,（,7,）,100,（,5,）,50,（,3,）,3,50,（,5,）,0,（,3,）,100,（,4,）,4,50,（,8,）,100,（,10,）,0,（,6,）,5,100,（,6,）,0,（,8,）,50,（,7,）,6,100,（,8,）,50,（,4,）,0,（,4,）,多因素被试内设计拓展练习：请计算在这个不完全重复测量设计中自,多因素混合设计,多因素混合设计，,一般指自变量中既有被试内因素也有被试间因素的设计，也称组间因素与组内因素的混合设计,类型,：,wV,和引发,bV,；,wV,和存在,bV,；,统计分析,：多因素非重复测量方差分析结合重复测量设计方差分析,研究实例,：学生对文章内容的不同预期对快速阅读理解和正常阅读速度理解的影响,V1,：内容预期：正确标题提示,/,中性标题提示,/,误导标题提示；,(V2),：阅读速度：快速阅读,/,正常阅读,DV,：文章理解程度测试成绩,多因素混合设计多因素混合设计，一般指自变量中既有被试内因素也,多因素混合设计,表,15,三种标题提示下学生快速阅读与正常速度阅读测试成绩比较,表,16,标题提示类型与阅读速度两因素混合设计的方差分析,人数,快速阅读,正常阅读,正确标题提示组,30,6.7892.667,7.7353.014,中性标题提示组,30,6.0352.311,7.8482.916,误导标题提示组,30,5.1622.124,7.4353.167,项目,平方和,自由度,均方,F,值,标题提示,A,22.281,2,11.444,1.541,阅读速度（,B,）,126.705,1,126.705,16.937*,交互作用,AB,169.224,2,84.612,10.995*,注：*表示,P,0.05;*,表示,P,0.01;*,表示,P,0.001,多因素混合设计表15 三种标题提示下学生快速阅读与正常速度阅,多因素混合设计,研究实例（组间变量为存在变量）：,不同学段小学生对不同字频汉字命名的影响,设计：,23,混合实验设计,被试：,3,个学段分别随机抽取,20,名被试,IV1,：学龄阶段：低年级,/,中年级,/,高年级,IV2,：字频：高频字,/,低频字,DV,：汉字命名成绩,多因素混合设计研究实例（组间变量为存在变量）：,多因素混合设计,表,17,三学段小学生对不同字频汉字快速命名测试成绩比较,表,18,三学段小学生与不同字频两因素混合设计方差分析,人数,高频字反应时,低频字反应