只需一文!包你学会三因素混合设计
混和设计是应用最为广泛的一种实验设计。因为同时包含被试间和被试内变量,所以,混和设计同时兼具被试间设计和被试内设计的优点。与被试间设计相比,混和设计除了可以节约被试,并且可以更好地控制无关变异,进而获得更好的实验精度。
两诱因混和设计包含两个诱因,其中一个诱因为被试内诱因,另一个诱因为被试间诱因,每位诱因可有两个或更多个水平。重复检测一个诱因的三诱因混和设计包含一个被试内诱因和两个被试间诱因。重复检测两个诱因的三诱因混和设计包含一个被试间诱因和两个被试内诱因。在这些设计中,被试间诱因的主效应、两个被试内诱因各自的主效应以及两者之间的交互作用,分别使用了四个不同的偏差项。
关于混和设计的基础知识在前期“二诱因实验设计”中已给与部份讲解,这儿就不再赘言。为此,接着在本期中下期“三诱因被试内设计”的内容,主要为你们分享三诱因混和实验设计的相关知识点。
重复检测一个诱因的三诱因混和设计
这些设计的特征是,研究中包含三个诱因,其中一个诱因为被试内变量,另两个诱因为被试间变量。假定一项阅读研究包含如下三个诱因:
(1)年级A:分初中(A1)、初一(A2)和高中三年级(A3)三个水平;
(2)推理能力B:分高(B1)和低(B2)两个水平;
(3)名词的词频C:分高频(C1)和低频(C2)两个水平。
其中,年级和推理能力为被试间变量,词频为被试内变量。因而实验设计与分析,这是一个3*2*2混和设计,包含12种条件。研究的目的是考察同高频的名词相比,被试对低频的名词的阅读时间是否更长,以及两者之间的差别,即词频效应怎么受被试年级和推理能力的影响。
下边,我们以一组假定的数据为例,介绍这些设计的数据格式以及相应的数据剖析方式。
120名被试出席实验(每位年级各40名,其中推理能力高低被试各20名)。借助Excel软件中的“=()”命令,估算每名被试高频词和低频词阅读时间的平均数,整理成如下方式:
因为词频为被试内变量实验设计与分析,所以,同一个被试不同词频条件(C1和C2)的阅读时间平均数应当安排在同一行。据悉,因为年级和推理能力均属于被试间变量,所以,三种年级和两种推理能力所形成的六组被试的阅读时间数据应当横向安排。行1为变量名;行2至行21为中学二年级推理能力高的被试高低频词的阅读时间数据;行22至行41为中学二年级推理能力低的被试高低频词的阅读时间数据;行42至行61为中学一年级推理能力高的被试高低频词的阅读时间数据······.整个实验一共有120名被试,所以,一共应当有120行数据。为节约篇幅,上图只显示了部份数据。将数据存成.xls格式的文件,以备进一步剖析。
第一步,用Spss打开数据文件将数据读入SPSS:
第二步,重复检测残差剖析。在三诱因混和设计中,为了确定每位诱因是否真的起作用,以及所起的作用是否受其他两个诱因影响,研究者一般须要进行重复检测残差剖析,即F检验。具体步骤如下。
(1)激活“分析”菜单,选“一般线性模型”中的“重复检测”命令项,弹出“重复检测定义因子”对话框。在对话框的“被试内变量名”和“水平数”的旁边,填入被试内变量的名称(应当填C)和该变量包含的水平数(应当填2),并点击“添加”钮。
(2)点击“定义”按钮,弹出“重复检测”对话框:
(3)在对话框右侧的变量列表中,选变量C1和C2,点击步入“个体内变量”框。选变量A和B,点击步入“个体间因子”框。
(4)点击确定,开始进行F检验。
结果输出包含两部份内容,一部份的标题为“主体内效应检验”(见图1)。
图1重复检测一个诱因的三诱因混和设计的残差剖析结果:被试内效应检验
输出的结果显示,词频的主效应明显,F(1,114)=133.27,p
另一部份结果输出的标题为Testof-(见图2).这部份结果显示,年级的主效应不明显,F(2,114)=1.05,p=0.35;推理能力的主效应明显,F(2,114)=7.21,p
图2重复检测一个诱因的三诱因混和设计的残差剖析结果:被试间效应检验
第三步,简单简单效应检验。像我们在前几期内容中所提及的那样,三重交互作用明显以后,应当进一步进行简单简单效应检验。在上述研究中,更有意义的简单简单效应检验是将年级和推理能力的水平固定,考察词频的效应,便于考察词频效应在哪些情况下出现。
借助SPSS所提供的复句编辑器,编辑和运行相应的复句命令,完成这些检验。具体步骤如下。
(1)激活“文件”菜单,选“新建”中的“语法”命令项,弹出“语法编辑器”对话框。在对话框的编辑窗口中,按以下格式编辑用于三诱因被试内设计简单简单效应检验的复句命令。
C1C2BYA(1,3)B(1,2)
/=C(2)
/PRINT=(MEANS)
/
/
/=C
/=B(1)A(1)
B(2)A(1)
B(1)A(2)
B(2)A(2)
B(1)A(3)
B(2)A(3).
在前面的编辑窗口中,命令以及/、/PRINT、/和/等分命令的含意,我们在之前内容中已作过介绍。这儿不再赘言。
这儿须要说明两点:
①上面的检验目的是检验被试内变量C在被试间变量A和B上的简单简单效应。这些简单简单效应和三诱因被试内设计中的简单简单效应之间的区别是,后者所涉及的诱因既有被试内诱因,也有被试间诱因,而前者所涉及的诱因都是被试内诱因。因而,在当前的剖析中,联接被试内变量C和被试间变量B的关键词应当使用,而联接两个被试间变量A和B的关键词应当使用。
②被试内诱因的名称应当写在/分命令中,被试间诱因的名称应当写在/分命令中。/=C与/=B(1)A(1)两个附加说明的分命令加在一起,所完成的是C在A1B1水平上的简单简单效应检验,即小学二年级推理能力高的被试中的词频效应。
假如研究者希望检验其中某一个被试间变量(如A)在被试内变量(C)和另一个被试间变量(B)上的简单简单效应,这么,复句命令写法如下:
C1C2BYA(1,3)B(1,2)
/=C(2)
/PRINT=(MEANS)
/
/
/=C(1)C(2)
/=AB(1)AB(2).
在前面的复句命令中,A和B均属于被试间变量。因而,联接两者的关键词应当为。而联接A和C(被试内变量)的关键词应当为。
(2)激活“运行”菜单,选All命令项,输出结果。所输出的结果主要由两部份信息构成。一是“of--1”标题下的完全的残差剖析部份,包括每位诱因的主效应以及三个诱因之间的二重和三重交互作用(见图3).
图3重复检测一个诱因的三诱因混和设计的残差剖析结果
另一部份是“of--2”标题下的简单简单效应检验部份,一共包含六个简单简单效应检验(见图4).
图4重复检测一个诱因三诱因混和设计的简单简单效应检验
里面的检验结果显示:(1)初中年级无论推理能力高低的被试中,词频效应均明显,F(推理高)(1,114)=15.78,p
重复检测一个诱因的三诱因混和设计
这些设计的特征是,研究中包含三个诱因,其中一个诱因为被试间变量,另两个诱因为被试内变量。比如,在阅读能力、字频和规则性效应研究中,包含三个诱因:
(1)阅读能力R:分高(R1)和低(R2)两个水平;
(2)字频A:分高频(A1)和低频(A2)两个水平;
(3)规则性B:分规则(B1)和不规则(B2)两个水平。
其中,阅读能力为被试间变量,字频和规则性为被试内变量。因而,这是一个重复检测两个诱因的2*2*2混和设计,包含八种条件。
下边,我们以该研究为例,介绍这些设计的数据格式以及相应的数据剖析技巧。
该研究的目的是考察同规则字相比,被试对不规则字的命名反应时是否更长,以及两者之间的差别是否受字频与被试阅读能力的影响。假定整个实验包含80个汉字,高频字和低频字各半。据悉,无论是高频字中还是低频字中,规则字和不规则字都各占一半。40名被试(阅读能力高和低的被试各20名)出席实验。借助Excel软件中的“=()”命令,估算每名被试每种条件下的平均的命名反应时(为20次试验的平均数),整理成如下方式:
因为字频和规则性为被试内变量,所以,同一名被试A1B1、A1B2、A2B1和A2B2四个不同条件的反应时平均数数据应安排在同一行。据悉,因为阅读能力为被试间变量,所以,阅读能力高的被试和阅读能力低的被试的数据应当横向安排。
由于有40名被试出席实验,所以,一共有40行数据。将数据文件存成xls格式,以备进一步剖析。
第一步,用Spss打开数据文件将数据读入SPSS:
第二步,重复检测残差剖析。在重复检测两个诱因的三诱因混和设计中,为了确定每位诱因是否真的起作用,以及所起的作用是否受其他诱因影响,比如,规则性所起的作用是否受字频、阅读能力的影响,研究者一般须要进行重复检测残差剖析,即F检验。具体步骤如下同两诱因被试内一致,此处不再赘言。之后,选变量R,点击钮使之步入“个体间因子”框。最后呈现如图所示:
最后,点击确定,开始进行F检验。
结果输出包含两部份内容,一部份的标题为“主体内效应检验”(见图5):
图5重复检测两个诱因的三诱因混和设计的残差剖析结果:被试内效应检验
主体内效应检验部份的输出结果显示(见图5):字频的主效应明显,F(1,37)=:195.35,p
主体间效应检验部份的输出结果显示(见图6),阅读能力的主效应明显,F(1,38)=8.65,p=0.006。
图6重复检测两个诱因的三诱因混和设计的残差剖析结果:被试间效应检验
值得注意的是,在前面的检验中,每位被试内诱因的主效应所使用的偏差项和它与被试间变量的交互作用所使用的偏差项是相同的,两个被试内诱因之间的二重交互作用和这两个诱因与被试间诱因的三重交互作用,使用相同的偏差项。而被试间诱因的主效应使用一个独立的偏差项。为此,被试间诱因的主效应、两个被试内诱因各自的主效应,以及两者之间的二重交互作用,分别使用了四个不同的偏差项。
因为字频与规则性的交互作用明显,且这一交互作用有理论意义,所以,应进一步进行简单效应检验。我们在前期介绍两诱因被试内设计时,早已介绍过怎么检验一个被试内变量在另一个被试内变量的不同水平上的简单效应检验,此处不再叙说。
在前面的统计剖析结果中,三个诱因之间的三重交互作用并不明显。一旦三重交互作用明显,研究者须要进一步进行简单简单效应检验。在重复检测两个诱因的三诱因混和设计中,一个被试内诱因在被试间诱因和另一个被试内诱因的各个水平上的简单简单效应检验,复句命令的写法如下:
A1B1A1B2A2B1A2B2BYR(1,2)
/=A(2)B(2)
/PRINT=(MEANS)
/
/
/=BA(1)BA(2)
/=R(1)R(2).
其中,A和B为被试内变量,R为被试间变量。倘若研究者希望检验一个被试间诱因在两个被试内诱因的各个水平上的简单简单效应,这么,复句命令的写法如下:
A1B1A1B2A2B1A2B2BYR(1,2)
/=A(2)B(2)
/PRINT=(MEANS)
/
/
/=B(1)A(1)B(2)A(1)B(1)A(2)B(2)A(2)
/=R.
以上就是本期的主要内容,希望能为你们带来帮助!另外想要了解两诱因混和设计的男子伴,可关注公众号—科研进行式,点击往期文章进行阅读学习哦~
END
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