第五講-兩因素實驗設(shè)計中單純主效應

1、兩因素實驗設(shè)計中單純主效應、交互作用、以及簡單效應的分析通過例子對幾個概念的理解：例子：如果在討論學生學習能力的研究中，同時想探討老師的教學方式對學生成績的影響，可以做一個兩因素完全隨機實驗設(shè)計。研究者預期，當學生的學習能力不同時，老師的教學方式對學生的學習成績的影響可能產(chǎn)生變化。自變量：學生的學習能力；老師的教學方式。因變量：學生的學習成績。設(shè)計：2（自學能力：強，弱）2（教學方式： 傳統(tǒng)講授，學生集體討論）的實驗。主要概念：n1.主效應n2.交互效應n3.簡單效應n主效應：實驗中由一個因素的不同水平引起的變異叫因素的主效應。在一個單因素實驗中，由自變量的不同水平的數(shù)據(jù)計算的方差即這個自變量

2、的處理效應，或主效應。而在兩因素實驗中要分開來說，例如例題中的主效應為：學生學習能力對學生學習成績的影響為一個主效應，老師教學方式對學生學習成績的影響為另一個主效應。學習成績學習成績自學能力教學方式弱強傳統(tǒng)教學集體討論交互作用：當一個因素的水平在另一個因素的不同水平上變化趨勢不一致時，我們稱兩個因素之間存在交互作用。A教學方式：a1傳統(tǒng)教學 a2集體討論B自學能力：b1能力強 b2能力弱學習成績a1a2b1b2n1.在b1水平，被試在a1，a2兩種條件下分數(shù)沒有什么差別。在b2水平上，被試在a1水平的分數(shù)遠遠高于a2水平的分數(shù)。這表明：自學能力弱的同學的分數(shù)受老師教學方式的影響非常大，而自學能

3、力強的人并沒有因老師的教學方式不同而有大的差異。所以，b1、b2在A因素兩個水平上的變化趨勢是不相同的，即學習能力這個因素受到老師教學方式的影響非常大。因此我們可以認為，學生的學習成績是受到老師教學方式和學習能力共同作用而改變的，二者是有交互作用的。對交互作用的幾點理解：1.交互作用的幾種類型： 2.是變化趨勢，而不是表面的交叉與否。3.（3）中自變量水平設(shè)計不合適（好、中、差的區(qū)別）4.能否看到b1、b2相交就認為是b1、b2就有交互作用？是A、B的交互作用。5.能否認為交互作用是兩個自變量的累積效應或累積作用？(應該怎么說？）(1)(2)(3)因變量自變量自變量因變量因變量自變量無交互作用

4、： 當一個因素的水平在另一個因素的不同水平上變化趨勢一致時，表明兩個因素是相互獨立的，即改變B的水平對被試在A的不同水平上的分數(shù)不產(chǎn)生影響。即自學能力強的人在老師不同的教學方式上的成績差與自學能力弱的人在老師不同的教學方式上的成績差是一樣的。他們之間的差只是能力之間的差而不是老師教學方式的不同。所以說，教學方式對學習能力并沒有影響，二者是相互獨立的，即我們說的變化趨勢是一致的，二者沒有交互作用。因變量自變量a1a2b1b2判定沒有交互作用需要注意的幾點：n1.從圖上直觀判斷就是差異一樣，即距離相等。n2.每一段都相等。n3.方向也必須是一致的。a1a2a1a1a2a2b1b2b1b2b1b2簡

5、單效應：在因素實驗中，一個因素的水平在另一個因素的某個水平上的變異叫簡單效應。nA因素的兩個水平在b1水平的方差，顯然是不顯著的。nA因素的兩個水平在b2水平的方差，顯然是顯著的。b1a1a2b2a1a2注意：必須在交互作用的前提下才可以討論。注意：必須在交互作用的前提下才可以討論。用例子說明在spss上的操作：n如果在文章生字密度的研究中，同時想探討文章熟悉性對閱讀理解的影響，可以做一個兩因素完全隨機實驗設(shè)計。研究者預期，當文章主題熟悉性不同時，生字密度對閱讀理解的影響可能產(chǎn)生變化。他選擇了兩種類型的文章：主題是兒童不熟悉的（a1)例如激光技術(shù)，和主題是兒童非常熟悉的（a2)例如春游。他使用

6、的三種生字密度是5:1（b1)、10:1(b2)和20:1(b3)。這是一個兩因素實驗設(shè)計，實驗中有6種處理水平的結(jié)合。選擇24名五年級學生，將他們隨機分為6組，每組接受一種水平的處理。（數(shù)據(jù)下頁）A1 a1 a1 a2 a2 a2B1 b1 b1 b1 b1 b13 4 5 4 8 126 6 7 5 9 134 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11兩因素完全隨機實驗的計算表23完全隨機實驗設(shè)計（組間實驗設(shè)計）隨機區(qū)組實驗設(shè)計：n在前面例題中，如果研究者還想進一步分離學生的聽讀理解能力對閱讀理解成績的可能的影響，他可以把聽讀理解能力作為一個無關(guān)變量，做一個兩因素隨機區(qū)組實驗設(shè)計。實驗

7、設(shè)計中一個自變量文章主題熟悉性有兩個水平，另一個自變量生字密度有三個水平。首先將隨機選取的24名被試按其聽讀理解測驗分數(shù)分為4個區(qū)組，然后隨機分配每個區(qū)組6名學生，每個學生接受一種實驗處理的結(jié)合。其前提假設(shè)是文章熟悉性、生字密度與學生聽讀理解力之間沒有交互作用。（數(shù)據(jù)下頁）A1 a1 a1 a2 a2 a2B1 b2 b3 b1 b2 b3區(qū)組1區(qū)組2區(qū)組3區(qū)組46 6 7 5 9 133 4 5 4 8 124 4 5 3 8 123 2 2 3 7 11兩因素隨機區(qū)組實驗的計算表23區(qū)組實驗設(shè)計（組間實驗設(shè)計）混合實驗n要想更好的控制被試變量，最好的方法是重復測量的實驗設(shè)計。研究者采用將生字密度作為一個被試內(nèi)變量，有b1、b2、b3三個水平，將主體熟悉性作為一個被試間的變量，有a1、a2兩個水平。這是一個23兩因素混合實驗設(shè)計。8名五年級學生隨機分為兩組，一組學生每人閱讀三篇生字密度不同、主題熟悉的文章，另一組學生每人閱讀三篇生字密度不同的、主題不熟悉的文章。實驗實施時，閱讀三篇文章分三次進行，用拉丁方平衡學生閱讀文章的先后順序。兩因素混合實驗的計算表 b1 b2 b3 a1S1 3 4 5S2 6 6 6S3 4 4 5S4 3 2 2a2S5 4 8 12S6 5 9 13S7 3 8 12S8