请设计一个两因素实验装置

A. 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

B. 急需一个2*2的多因素被试内实验设计

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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设裂春计的自变量安排:有 个肆贺耐处理组合
(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
如果用不拍空完全抵消平衡,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

C. 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。

(3)请设计一个两因素实验装置扩展阅读

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。

D. 探究“二力平衡条件”的实验中：（1）设计组装的实验装置如图所示，老师指出实验桌面越光滑越好，其原因

（1）实验桌面越光滑越好，小车在光滑的水平桌面上受到的摩擦专力小，摩擦力对实验影属响小．
（2）实验中保持F₁和F₂相等，用手拉小车扭转一个角度，松手后，小车将无法在此位置平衡，这是为了探究二力平衡条件必须在同一直线上．
（3）把小车换成一张硬纸片，硬纸片的质量比较小，硬纸片对桌面的压力小，硬纸片受到的摩擦力大小，可以减小实验过程中摩擦力对实验的影响，所以小明的想法有道理．
故答案为：（1）减小摩擦因素对实验的影响；（2）两个力必须作用在同一直线上；（3）有道理，可以减小实验过程中摩擦力对实验的影响．

E. 大神请帮我做一下这题: 科学的设计一个两因素三水平三重复的试验，要求测量3个相关指标

如肥效实厅橡验，小麦亩产量与氮肥、磷肥（两因素）施用量，氮肥亩施用扮档旁量20、30、40公斤（三水平）、磷肥亩施用量150、200、250公斤（三水平），为了消除试验误差，将上述实验重复三次。然后测量2X3X3中各试验小区的小麦亩产量，最后用数理统计进行分析检验数据的正态性，方差齐性、差异显著性，蠢数标注法标注显著水平、施肥量与小麦亩产量相关性和相关系数，并用图，表形式表示出来和用文字说明实验结果。

F. 如何设计一个双因素实验

双因素随机区组设计的基本方法如下：

事先将被试在无关变量上进行匹配（如果这个变宏正量是被试变量），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的结合双因素随机区组实验设计与计算举例：研究的问题与实验设计。

研究中一个自变量是被试内的，即每个被试要接受所有水平的处理，另一个桥陆自变量是被试间的，即每个被试只接受它的一个水平的处理，或者它本身是一个被试变量。如性别、年龄等。

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，希望对它们的估价更加精确。

双因素混合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某一个水平相结合的被试内变量的所有水平。

G. 【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