两因素设计实验装置

① 求助！两因素，一个三水平，一个四水平,如何设计正交实验

选用L9(3^4)表，两个因素都先选用三个水平，试验完成后再追加一个水平。给三水平的因素拟一个水平，这样就可以用标准正交表了。

其中下标9代表的9个分组，也就是9个试验号，A、B、C、D分别代表各个水平下的4个因素，1、2、3则代表3个水平，然后将其排列组合，基本上是每个因素的每个水平与另一因素的各个水平各碰到一次也仅碰到一次，表明任何因素的搭配都是均衡的。

(1)两因素设计实验装置扩展阅读：

试验目的是搞清楚因子A、B、C对转化率有什么影响，哪些是主要的，哪些是次要的，从而确定最适生产条件，即温度、时间及用碱量各为多少才能使转化率高。试制定试验方案。

这里，对因子A，在试验范围内选了三个水平；因子B和C也都取三个水平：

A：A1=80℃，A2=85℃，A3=90℃。

B：B1=90分，B2=120分，B3=150分。

C：C1=5%，C2=6%，C3=7%。

当然，在正交试验设计中，因子可以是定量的，也可以是定性的。而定量因子各水平间的距离可以相等，也可以不相等。

② 为探究某环境因素对植物光合作用的影响，蓝蓝设计了如下实验．请分析：①将甲、乙两装置（如图）暗处理两

（1）在实验甲、乙两装置中，叶片甲的装置内是清水，乙装置内是氢氧化钠溶液，由于氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，所以最终叶片乙不变蓝色，说明没有进行光合作用；比较甲和乙两叶片的实验现象，可以说明二氧化碳是光合作用的原料．据此可知，蓝蓝探究的问题是：二氧化碳对植物光合作用的影响．因此设计甲、乙两装置的目的是进行对照实验．
（2）步骤①，暗处理为了排除叶片内原有淀粉对实验结果的影响，实验前应将实验装置放入黑暗处一昼夜，目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽．
（3）为了让绿叶充分进行光合作用，应将植物放在光下照射，光是进行光合作用的条件之一．
（4）酒精脱色：光照几个小时后把叶片放入盛有酒精的b小烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色．叶绿素为绿色，脱色后便于观察，如不脱色，不易观察到淀粉遇碘变蓝的现象；脱色时，酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低，防止酒精燃烧发生危险．
（5）比较叶片A和叶片B，A叶片遇碘变蓝，B遇碘不变蓝，因此乙装置不能进行光合作用，所以探究的因素二氧化碳会影响光合作用．
故答案为：（1）二氧化碳，二氧化碳对植物光合作用的影响，对照实验
（2）淀粉（或有机物）
（3）光合
（4）小烧杯 叶绿素
（5）[A]，乙

③ 【求助】两个因素五个水平怎样正交设计实验

redfoxwenfan(站内联系TA)你应该选择L25（5水平6因素）这个正交表，你的因素比正交表中少，后面的几个因素列空着就可以了，但是我看了看，并不能减少你的工作量，你的水平数太多了，建议你先做一个3水平四因素的正交实验，看看结果吧，有问题再讨论，大家多交流，附件是我说到的两个正交表。
你应该选择L25（5水平6因素）这个正交表，你的因素比正交表中少，后面的几个因素列空着就可以了，但是我看了看，并不能减少你的工作量，你的水平数太多了，建议你先做一个3水平四因素的正交实验，看看结果吧，有问
...
除了正交实验，是不是别的方法也行，能否指点一下，谢谢redfoxwenfan(站内联系TA)我记得是有其他方法的，就是一个试验一个试验做的，前一个对后面的条件设置有指导意义，但是我忘了是怎么样做的了，你再询问一下大家吧ntdx(站内联系TA)可以用minitab软件设计，中心复合设计jiangyunyun(站内联系TA)我也在找3因素4水平的表，貌似很多软件都没有自带的

④ 两个因素两水平两个因素三水平正交试验，如何设计、、

若从27次试验中选取一部分试验，常将A和B分别固定在A1和B1水平上，与C的三个水平进行搭配，A1B1C1,A1B1C2,A1B1C3。作完这3次试验后，若A1B1C3最优，则取定C3这个水平，让A1和C3固定，再分别与B因素的三个水平搭配，A1B2C3，A1B3C3。

这2次试验作完以后，若A1B2C3最优，取定B2,C3这两个水平，再作两次试验A2B2C3,A3B2C3,然后与一起比较，若A3B2C3最优，则可断言A3B2C3是欲选取的最佳水平组合。这样仅作了7次试验就选出了最佳水平组合。

(4)两因素设计实验装置扩展阅读

如果进行正交试验设计，则使用正交表安排试验。三因素三水平实验需要做9个实验。实验用“X”表示，并在图中标出。如果每个平面代表一个平面，有九个平面，可以看到每个平面上有三个“点”和立方体的每一条直线上有一个“X”点，这些“X”点是均匀分布的。

因此，这九个实验具有代表性，能够更全面地反映综合实验的结果。因此，这就是正交实验设计的平衡色散特性。利用这一特点，合理地设计和安排实验，通过尽可能少的次数找出最佳水平组合。

⑤ 心理实验设计 2×2完全随机设计 那个高手帮帮忙啊

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第三章 多因素实验设计
多因素实验设计:一个研究中具有两个或更多的自变量的实验设计
交互作用: 一个自变量影响另一个自变量的效果
一,分类
根据自变量的数目及其水平分类
两因素设计:2×2 ,2×3 ……
三因素设计:2×2×2 ,2×3×3 ……
2. 根据被试分派程序分类
随机多因素设计
重复测量设计
混合设计
第一节 多因素实验设计的分类
二,自变量安排
一旦研究者确定了一个设计,那么,也就确定了不同处理的数目
2×2设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×2被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2b2 6名
a2b1 6名
a2(无插图)
A1b2 6名
a1b1 6名
a1(有插图)
A
(材料类型)
B2(12岁)
B1(7岁)
B (年龄)
(2) 2×2重复测量设计:如果每个处理需要8个被试,则需要 名被试
a2b2 同一组
a2b1 同一组
a2(分散)
a1b2 同一组
a1b1 8名
a1(集中)
A
(学习方式)
b2 (复杂)
B1 (简单)
B(单词类型)
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有4!=24个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用4个组合(ABCD; BCDA; CDAB; DABC)
a2b2 7-12名
a2b1 1-6名
a2(复杂)
a1b2 7-12名
a1b1 1-6名
a1(简单)
A
(题目类型,被试内变量)
b2(低)
b1(高)
B(元认知水平,被试间变量)
(3) 2×2 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
2×3设计的自变量安排:有 个处理组合
(1) 2×3 被试间设计:如果每个处理组合需要6个被试,则共需 名被试
a2 b3 6名
a2b2 6名
a2 b1 6名
a2
a1 b3 6名
a1b2 6名
a1 b1 6名
a1
A
(材料类型)
b3
b2
b1
B(例如:年龄)
(2) 2×3重复测量设计:如果每个处理需要6个被试,
则需要 名被试
控制顺序误差:
如果用完全抵消平衡,则共有6!=720个可能组合
如果用不完全抵消平衡,则使用6个组合(ABCDEF; BCDEFA; CDEFAB; DEFABC; EFABCD; FABCDE)
a2 b3 同组
a2b2 同组
a2 b1同组
a2
a1 b3 同组
a1b2 同组
a1 b1 6名
a1
A
(学习方式)
b3
b2
b1
B(单词类型)
(3) 2×3 混合设计:如果每各处理组合需要6个被试,则需要 名被试
a2 b3 7- 12
a2b2 7- 12
a2 b1 7- 12
a2
a1 b3 1- 6
a1b2 1- 6
a1 b1 1- 6
a1
A
(题目类型,被试内变量)
b3
b2
b1
B(元认知水平,被试间变量)
第二节 两因素完全随机和随机区组实验设计
一,两因素完全随机实验设计
(一)两因素完全随机实验设计的基本特点
1. 适合的研究条件
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合,研究者感兴趣于所有处理水平的结合的效应.
2. 基本方法:随机分配被试接受实验处理的结合,每个被试接受一个实验处理的结合.
(二)例子
假定研究者要研究两种教学方法对不同能力学生学习成绩的影响.
自变量:
教学方法 A: 两个水平,正常讲授(a1)和独立学习和讨论(a2)
学习能力 B:两个水平,能力较高(b1)和能力较低(b2)
因变量:学习成绩
(三)实验数据及计算
64
61
71
60
96 62
独立学习
70
72
69
75
80
正常讲授
能力高 能力低
两种教学方法对学生学习成绩的影响没有明显差异.
学生的学习能力对学习成绩有重要影响,能力高学生的成绩高于能力低的学生的学习成绩.
在正常教学条件下,能力高与能力低学生没有差异;而当使用独立学习教学方法时,能力高学生育能力低学生的学习成绩出现显著差异.
交互作用表明:不同的教学方法可能适合不同的学生.
总和
误差
能力×方法
教学方法
能力
P
F
均方
自由度
平方和
变异来源
方差分析表
二,两因素重复测量实验设计
(一)两因素混合设计
基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中一个变量是被试内的,另一个是被试间的;
研究者更感兴趣于研究中的被试内因素的处理效应,以及两个因素的交互作用.
2.例子:
大学生阅读插图文章的眼动研究(程利,杨治良.心理科学 2006,29(3):593-596)
实验以眼动记录仪为工具,通过记录眼动数据对大学生阅读不同难度(易材料2篇,难材料2篇)的无插图,黑白插图,彩色插图的文章的眼动特征( 持续时间,注视次数,眼跳距离和回视次数)和对阅读理解成绩的影响进行研究.为大学生的部分文科教材和文学读物的编写提供心理学依据.
确定自变量:实验设计采用2 X 3(即:材料X呈现方式)的两因素混合设计,其中材料(难,易)是被试内设计,呈现方式(无插图,黑自插图,彩色插图)是被试间设计.
确定因变量:阅读成绩,持续时间,注视次数,眼跳距离,回视次数
a3 b2 21-30名
a3 b1 21-30名
a3 彩色插图
a2 b2 11-20名
a2 b1 11-20名
a2 黑白插图
a1 b2 1-10名
a1 b1 1-10名
a1 无插图
A
(呈现方式,被试间)
b2 难材料
b1 易材料
B(材料,被试内)
确定被试:二年级大学生.如果每个处理用10名被试,共需30名被试.
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试间)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
3. 实验结果(阅读理解成绩)
4. 方差分析
(二)两因素被试内设计(重复测量两个因素的两因素实验设计)
1. 基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
研究中的两个自变量都是被试内变量;
2. 基本方法
每个被试都接受所有的实验处理组合
刺激呈现的顺序是随机的,或按拉丁方排序
3. 分配被试
自变量a:材料难度,两个水平(难,易)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
2×3实验设计
如果每个处理用5名被试,共需5名被试.
被试分派如下:
s1 s1 s1 s1 s1 s1
s2 s2 s2 s2 s2 s2
s3 s3 s3 s3 s3 s3
s4 s4 s4 s4 s4 s4
s5 s5 s5 s5 s5 s5
a1 a1 a1 a2 a2 a2
b1 b2 b3 b1 b2 b3
4. 实验结果(阅读理解成绩)
5 4 5 5 5 4 5 3 4 4
5 4 2 3 2 2 2 1 3 3
彩色插图
5 4 4 3 3 3 2 3 4 3
3 5 3 2 2 1 1 3 2 4
黑白插图
2 2 3 1 2 0 1 1 0 1
3 4 2 5 1 2 2 4 1 3
无插图
呈现方式(被试内)
难材料
易材料
B(材料,被试内)
三,两因素随机区组实验设计
1.基本特点
研究中有2个自变量,每个自变量有两个或多个水平;
如果一个自变量有p个水平,另一个有q个水平,实验中含有p*q个处理组合;
研究中有一个研究者不感兴趣的无关变量,研究者希望分理出这个无关变量.
2. 基本方法:事先将被试在无关变量上进行匹配,然后将选择好的每组同质被试随机分配,每个被试接受一个实验处理结合.
3. 例子:大学生阅读插图文章的眼动研究
自变量a:材料难度,两个水平(易,难)
自变量b:呈现方式,三个水平(无插图,黑白插图,彩色插图)
因变量:阅读理解成绩
另外,已知被试的智力水平会影响因变量,因此,有必要对被试的智力这一额外变量加以控制.
做法:实施实验处理前,对被试进行智力测验,按智力测验分数划分区组.
1 s1.1 s1.2 s1.3 s1.4 s1.5 s1.6
2 s2.1 s2.2 s2.3 s2.4 s2.5 s2.6
3 s3.1 s3.2 s3.3 s3.4 s3.5 s3.6
4 s4.1 s4.2 s4.3 s4.4 s4.5 s4.6
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3
随机区组2×3因素实验设计
4. 实验结果
1 6 6 7 5 9 13
2 3 4 5 4 8 12
3 4 4 5 3 8 12
4 3 2 2 3 7 11
a1 a1 a1 a2 a2 a2
区组 b1 b2 b3 b1 b2 b3

⑥ 多变量实验设计的混合实验设计

在多因素实验设计中，当两个或多个因素均为被试间因素时，我们称之为组间或被试间实验设计，当两个或多个因素均为被试内因素时，我们称之为组内或被试内实验设计。然而，还有一种可能性，多因素实验设计中的自变量既包含有被试间因素，又包含有被试内因素，这种情况我们称之为混合实验设计（Mixed Factorial Design）。
混合实验设计的基本方法是，首先确定实验中的被试间因素和被试内因素，将被试按被试间因素的水平数随机分组，然后，每组被试接受被试间因素的某一处理水平与被试内因素所有处理水平的结合。我们仍以两因素混合实验设计举例，表3中自变量A因素是被试间因素，有两个水平，B因素是被试内因素，有四个水平。两个因素共有2×4=8种处理水平的结合，即A1B1，A1B2，A1B3，A1B4，A2B1，A2B2，A2B3，A2B4。按照被试间因素的水平数，被试应随机分为两组，实验组1接受A1水平与B因素所有水平的结合，即A2B1，A2B2，A2B3和A2B4。 表3 两因素混合实验设计举例B因素（被试内） B1 B2 B3 B4 被试 A因素（被试间） 实验组1 A1 Y Y Y Y 实验组2 A2 Y Y Y Y 混合实验设计的基本思想是：一方面，由于有自变量成为被试内因素，每个被试接受多次实验处理，因此在一定程度上减少了被试之间个体差异可能造成的实验误差，与被试间实验设计相比，混合设计可以节省被试。另一方面，由于有自变量是被试间因素，因此不至于每个被试由于接受实验处理次数过多而造成疲劳、学习等效应。

⑦ 两因素混合实验设计的基本特点有哪些

什么叫混合实验设计 混合实验设计一般涉及两个及两个以上自 变量的处理，其中每个自变量的实验设计 是不同的。比如，要求一个自变量用一种 设计处理，如被试内设计处理，而另一个 自变量用不同种类的设计处理，如被试间 设计处理。实际上，是同时进行几个实验。 当然，混合实验设计的含义不仅仅是指被 试内与被试间的混合，也包括实验的与准 实验的混合、实验的与非实验的混合、准 实验的与非实验的混合。 两因素混合实验设计 什么叫两因素混合实验设计 在二因素实验中，如果一个自变量采用组 间设计，另一个自变量采用组内设计，就 构成了最简单的混合实验设计。 两因素混合实验设计的基本特点 1、实验设计中包括一个被试内因素和被试 间因素，这是目前教育心理研究中比较常 用的一种实验设计方法。 2 、在这种实验设计中，研究者对被试内变 量的效应和它与被试间变量之间的交互作 用比较感兴趣，通常是将研究者比较感兴 趣的作为被试内因素。两因素混合实验设 计既有被试内设计的特点，也有被试间设 计的特点。 3 、当研究中的一个变量会对被试产生 长期效应，如学习效应或者被试变量 时，需要进行混合实验设计。 两因素实验设计的基本方法 首先确定研究中的被试内变量和被试间变 量，将被试随机分配给被试间变量的各个 水平，然后使每个被试接受与被试间变量 的某一水平相结合的被试内变量的所有水 平。 被试分配 b1 b2 b3 a1 S1 s1 s1 S2 s2 s2 S3 s3 s3 s4 s4 s4 a2 S5 s5 s5 S6 s6 s6 S7 s7 s7 S8 s8 s8 例子 在文章生字密度的研究中，同时想探讨文 章主题熟悉性对阅读理解的影响。研究者 选择将生字密度作为一个被试内变量，有5： 1(b1)、10：1(b2)、20：1(b3)三个水平， 将主题熟悉性作为一个被试间变量，有学 生不熟悉的（a1）和学生熟悉的（a2）.这 是一个2×3两因素混合设计。 8名五年级学生被随机分为两组，一组学 生每人阅读三篇生字密度不同的、主题熟 悉的文章，另一组学生每人阅读三篇生字 密度不同、主题不熟悉的文章。实验实施 时，阅读三篇文章分三次进行，用拉丁方 平衡学生阅读文章的先后顺序。 两因素混合实验的计算表 ABS表 b1 b2 b3 ∑ a1 S1 3 4 5 S2 6 6 7 S3 4 4 5 S4 3 2 2 12 19 13 7 a2 S5 4 8 12 S6 5 9 13 S7 3 8 12 S8 3 7 11 24 27 23 21 AB表 b1 b2 b3 ∑ a1 a2 n=4 16 16 19 15 32 48 51 95 ∑ 31 48 67 平方和的分解与计算 SS总变异＝SS被试间＋SS被试内 SS被试间＝SSA+SS被试(A) SS被试内＝SSB+SSAB+ SSB×被试（A） 参考文献 【1】李会章，教育实验研究中的两因素混合设计及方差分 析.天津职业技术师范学院学报第44 卷第2期 【2】石岩，阎守扶，申高禄，定量运动负荷和个性特征对 动觉准确性和动作稳定性的影响.心理学报28卷2期 【3】石岩，定量运动负荷后间隔不同时间的肘关节动觉方 位准确性.心理学报31卷l期 【4】石岩,混合设计在体育心理学实验研究中的应用.山西 大学学报(自然科学版) 【5】王智,江琦, 张大均,网络成瘾者的编码和再认实验研究 心理发展与教育.2008年第1期

⑧ 两因素随机区组实验的区组如何分组

一个两因素交叉分组实验，若每一处理重复n次，全部实验共abn次（见课本9.1.1）。这abn次实验的实验条件或实验材料必须具有同质性。否则，由于实验材料或实验条件的差异所引起的误差会混杂于实验误差中，影响试验结果的可靠性。为避免这种情况的发生，与随机化完全区组的做法一样，将每一套水平组合，安排在一个区组中，n次重复构成了n个区组。这样一种设计称为两因素随机化区组设计。统计模型为：

其中ai 、bj 和(ab)ij分别为A因素、B因素和AB交互作用效应，dk 是第k区组效应。设A因素为固定因素，B和区组为随机因素，模型中各分量的均方期望可由下表推演出。

因素
F R R R 均方期望
F R R R 均方期望

abn1
abn1

ijkl
ijkl

αi
0bn1

0bn1

βj
a1n1

a1n1

(αβ)ij
01n1

01n1

δk
ab11

ab11

(αδ)ik
0b11

1111

(βδ)jk
a111

(αβδ)ijk
0111

ε(ijk)l
1111

上表中的l为区组内的重复，因l = 1，这时s2无法估计（误差自由度dfe = 0）。假设区组与因素间不存在交互作用，即将上表左半部的后四行合并，作为误差估计，得到表的右半部。由均方期望可以得到检验统计量，FA = MSA / MSAB，FB = MSB / MSe，FAB = MSAB / MSe。两因素随机区组实验的方差分析与三因素交叉分组实验的方差分析程序基本相同。

例 2.13 课本上表9－11中的实验，共需32名同质受试者，因32名同质受试者很难找到，因此将实验的两个重复安排为两个区组，每一区组只要16名同质受试者即可。

解： 先创建一个名为a:\2-7data.dat的外部数据文件。SAS程序为：

options linesize = 76;

data work;

infile ‘a:\2-7data.dat’;

input block a b energy @@;

run;

proc anova;

class block a b;

model energy = block a b a*b;

test h = a e = a*b;

means a / ncan e = a*b;

run;

⑨ 两因素四水平正交实验设计

正交表中水平数只能小于或等于因素数。