單因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析(GL).ppt

三、單因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析（GLM 方差分析）,當(dāng)研究的自變量只有一個(gè)，該變量的水平在兩個(gè)以上時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)超出兩個(gè)的實(shí)驗(yàn)處理。將選取來(lái)的被試作為一個(gè)被試組完成所有實(shí)驗(yàn)處理，則構(gòu)成單因素重復(fù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，即組內(nèi)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。其數(shù)據(jù)分析則要使用SPSS程序中的“General Linear Model-Univariate”模塊。,例6 某心理學(xué)工作者為研究漢字優(yōu)勢(shì)字體結(jié)構(gòu)，選取10名被試，要求每一被試在實(shí)驗(yàn)控制條件，對(duì)電腦屏幕上呈現(xiàn)的四種不同結(jié)構(gòu)的漢字作出快速識(shí)別反應(yīng)，記錄其正確率和反應(yīng)時(shí)間。其中反應(yīng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。試分析不同字體結(jié)構(gòu)下，被試的識(shí)別速度是否存在顯著性差異。,單因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方差分析（GLM）,例7：某組8名學(xué)生為了研究繆勒-萊伊爾錯(cuò)覺與箭頭張開角度的關(guān)系，參加了實(shí)驗(yàn)。每位學(xué)生均分別在150、300、450、600條件下進(jìn)行測(cè)試，得到了如下的結(jié)果。試分析角度的影響是否顯著。,例1的方差分析程序?yàn)椋?DATA LIST FREE/Angle1 TO Angle4. BEGIN DATA. 3 4 8 9 6 6 9 8 4 4 8 8 3 2 7 7 5 4 5 12 7 5 6 13 5 3 7 12 2 3 6 11 END DATA. MANOVA Angle1 Angle2 Angle3 Angle4 /Wsfactors=Angle(4) /Print=Cellinfo(means) /Design.,程序運(yùn)行演示,這一程序的運(yùn)行主要輸出四個(gè)結(jié)果：第一是各單元數(shù)據(jù)的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差 ；第二部分是在“TESTS OF BETWEEN-SUBJECTS EFFECTS”之下的方差分析表, 這里沒有被試間因素，故此部分忽略；第三部分是在“Effect Angle . Multivariate Tests of Significance 之下的三個(gè)顯著性檢驗(yàn)：PILLAIS、HOTELLINGS 和WILKS，每個(gè)都是基于不同的計(jì)算公式計(jì)算的結(jié)果，無(wú)所謂哪個(gè)更好，這些是針對(duì)多因變量的分析，而在本例中為單因變量，所以此部分也忽略 ；第四部分是在“ TESTS INVOLVING Angle WITHIN-SUBJECT EFFECT”標(biāo)題下的方差分析結(jié)果，這就是本例所需要的。,使用 GLM 中的“ Repeated Measures” 對(duì)話框來(lái)完成例6和例7的方差分析過(guò)程如下： AnalyzeGLM Repeated Measures 打開對(duì)話框 在“Within-Subject Factors Name”后輸入自變量名 在“Number of Levels”中輸入自變量水平數(shù)，然后點(diǎn)擊“Add” 點(diǎn)擊Define設(shè)置有關(guān)參數(shù)：首先將自變量的幾個(gè)水平置入“Within-Subjects Variables”名下的方框中，然后點(diǎn)擊“Contrasts”后設(shè)置簡(jiǎn)單效應(yīng)比較、點(diǎn)擊“Plots”后將自變量名置入“Horizontal Axis”名下的方框中以便得到隨著自變量水平變化因變量的變化曲線、點(diǎn)擊“Options”選擇描述性統(tǒng)計(jì)功能可以輸出不同單元下觀測(cè)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。 選擇需要的和適當(dāng)?shù)妮敵鼋Y(jié)果,重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中自由度的分解,舉例說(shuō)明：?jiǎn)我蛩刂貜?fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：自變量A有四個(gè)水平，被試數(shù)為10，則得到四列10行測(cè)量數(shù)據(jù)表。自由度分解方法是：,四、多因素重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方差分析（GLM）,例8 一研究的自變量有三個(gè)，每個(gè)自變量有兩個(gè)水平，則結(jié)合出八種實(shí)驗(yàn)處理。選取四名被試參加實(shí)驗(yàn)中的每一種實(shí)驗(yàn)處理，得到數(shù)據(jù)如下表所示。,例2的方差分析程序?yàn)椋?DATA LIST FREE/A1B1C1 A1B1C2 A1B2C1 A1B2C2 A2B1C1 A2B1C2 A2B2C1 A2B2C2. BEGIN DATA. 3 5 4 4 8 5 9 12 6 7 6 5 9 6 8 13 4 5 4 3 8 7 8 12 3 2 2 3 7 6 7 11 END DATA. MANOVA A1B1C1 A1B1C2 A1B2C1 A1B2C2 A2B1C1 A2B1C2 A2B2C1 A2B2C2 /Wsfactors=A(2) B(2)C(2) /Print=Cellinfo(means) /Design.,程序運(yùn)行演示,該程序運(yùn)行輸出的結(jié)果包括各單元的平均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差、各自變量的主效應(yīng)、自變量的二階交互作用、三階交互作用,五、多因素混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方差分析（GLM）,在一項(xiàng)多因素實(shí)驗(yàn)研究中，如果有些自變量是組間設(shè)計(jì)、有些自變量是組內(nèi)設(shè)計(jì)，這樣就構(gòu)成了典型的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（當(dāng)然，混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的類型還很多，這里不都作介紹）。這時(shí)在方差分析的程序上，也是調(diào)用GLM中的 “Repeated measures”分析模塊 ，關(guān)鍵是要正確地區(qū)分重復(fù)測(cè)量的自變量和組間變量，并對(duì)這兩種變量作不同的設(shè)置。,例9 一研究者在研究漢語(yǔ)閱讀影響因素的實(shí)驗(yàn)中，考察了四個(gè)自變量：生字密度（A）、文章體裁（B）、主題熟悉度 （C）和句子長(zhǎng)短。把A、B作為重復(fù)測(cè)量的自變量；C、D作為獨(dú)立測(cè)量的變量，這就構(gòu)成了一個(gè)2222的混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。,混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方差分析的主要結(jié)果,通過(guò)對(duì)話框定義被試內(nèi)變量、被試間變量，然后點(diǎn)擊“options”打開對(duì)話框，選擇描述性統(tǒng)計(jì)命令、方差齊性檢驗(yàn)命令和多重比較命令。,選用的結(jié)果主要包括：(1)被試內(nèi)變量的方差分析表，給出所有含被試內(nèi)變量的主效應(yīng)和交互效應(yīng)，該表有四種不同檢驗(yàn)法得到的結(jié)果 ，無(wú)所謂哪個(gè)更好 ；(2)被試間變量的方差分析表，只包括被試間變量主效應(yīng)和交互效應(yīng) ;（3）描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果、方差齊性檢驗(yàn)結(jié)果、多重比較結(jié)果。,六、含協(xié)變量的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與協(xié)方差分析,協(xié)變量方差分析是一種特殊的方差分析，它是將某些難以控制但可測(cè)量的隨機(jī)變量作為協(xié)變量，然后在方差分析過(guò)程中將其對(duì)觀測(cè)變量產(chǎn)生的影響從殘差項(xiàng)中分離出來(lái)，以便能更有效地突出自變量的作用。協(xié)變量多半是屬于機(jī)體變量，而且是連續(xù)數(shù)值型變量，比如知識(shí)水平、智力商數(shù)、身體條件等等。協(xié)方差分析在功能上是對(duì)被試內(nèi)變異進(jìn)行分解，以減小殘差項(xiàng)。,協(xié)方差分析還有一個(gè)假設(shè)前提，就是協(xié)變量與控制變量沒有交互作用，所以數(shù)據(jù)變異線性分解為：自變量引起的變異、協(xié)變量引起的變異、隨機(jī)變量引起的變異。,提請(qǐng)注意：協(xié)變量必須是連續(xù)的數(shù)字型變量！,協(xié)方差分析的SPSS過(guò)程,復(fù)習(xí)練習(xí)題,1. 為研究三種教材的教學(xué)效果，隨機(jī)抽取15名學(xué)生，隨機(jī)地分為三組，每組接受一種教材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，經(jīng)一段試驗(yàn)后進(jìn)行統(tǒng)一測(cè)試，結(jié)果如下表。請(qǐng)完成數(shù)據(jù)的分析。,2. 為研究不同記憶條件下的記憶效果，取 4 名被試，每個(gè)被試均分別接受四種不同條件下的記憶實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)決定。所得結(jié)果如下表所示，請(qǐng)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。,3. 為研究四種不同教學(xué)方案在不同輔導(dǎo)時(shí)間下的效果，取三種不同的輔導(dǎo)時(shí)間分別進(jìn)行四種教學(xué)方案的實(shí)驗(yàn)，從而得到12 個(gè)處理。隨機(jī)抽取36名樣本，每3名被試接受一種處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表，請(qǐng)完成數(shù)據(jù)處理。,4. 為研究生字密度與文章題材對(duì)閱讀理解的影響，抽取20名被試，并隨機(jī)分成4組，每組5人。自變量均設(shè)置為兩個(gè)水平，構(gòu)成四種實(shí)驗(yàn)條件，每組被試參加一種實(shí)驗(yàn)條件下的閱讀理解測(cè)驗(yàn)?？紤]到被試的語(yǔ)文水平存在差異，記錄被試一個(gè)月前的語(yǔ)文考試分?jǐn)?shù)，如下表所示。試分析兩個(gè)自變量對(duì)閱讀理解的影響，二者有無(wú)交互作用？語(yǔ)文成績(jī)的影響是否明顯？,5. 用23重復(fù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案以研究任務(wù)難度和動(dòng)機(jī)強(qiáng)度對(duì)工作效率的影響，并考察二者是否存在交互作用。然后根據(jù)研究設(shè)計(jì)構(gòu)造一個(gè)數(shù)據(jù)表，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。,6. 用223混合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 ，設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案以研究 ：認(rèn)知風(fēng)格（場(chǎng)依存性）、專業(yè)訓(xùn)練背景對(duì)不同記憶材料（抽象名詞、動(dòng)植物名稱、職業(yè)名稱）記憶效果的影響。構(gòu)造一個(gè)數(shù)據(jù)表并進(jìn)行分析，同時(shí)考察有無(wú)交互效應(yīng)。,