12 实验设计
中山大学公共卫生学院 医学统计学与流行病学系 骆福添
★ 前面学过变量的统计分析方法，例如： t S t x S x f
x
a ± ± 可简称数据分析方法。数据怎么来的 ？？
12.1 实验设计的概念
【例】1987 年某产科医师为研究胎次与儿童智力的关系，收集病案资料（考上大学
人数） ：第一胎 19 人、第二胎 18 人、第三胎 10人、第四胎 7 人、第五胎 4 人。由 此得出结论：智力与胎次有关，胎次愈多智力愈差，第一胎智力最好。？？ 科研设计就是制订科研工作计划
科研设计包括专业设计和统计设计两部分 (高血压病因)
为制订好统计设计-搜集数据的计划，有必要回顾一下统计学要点（附件） 统计设计类型：
· 实验研究 因?果。动物实验证实病因/效应，如启东肝癌动物实验。正向推理
· 临床试验 因?果。临床观察验证/探索[n 小或回顾]，如新药"A 脂"降脂。正向推理 · 调查研究 果?因。疾病分布探索病因，如中山NPC 病因。逆推理（置信度）
【例】某研究所有这样一个研究目的：希望考察“A 脂”的降血脂的疗效。拟选择 40 只 小鼠作为实验研究对象，考察 A 脂（用 20 只小鼠）与公认有效的降血脂药物“洛伐 他丁”（用 20 只小鼠）降低血脂的疗效之间的差别是否有统计学意义，以 LDL（低 密度脂蛋白）为评价疗效的主要指标。具体实施方法如下：
· 根据预实验和前人的经验，获得关于估计动物只数所需要的基本信息，并估算出每 个药物组所需要的最低小鼠数为 20 只，两个药物组共需要 40 只小鼠；先将小鼠喂 以高脂饮食，使其达到高脂血症状态（称为造模），待造模成功（即指标 LDL 高于 某特定数值）后，采取非人为的方法（即随机化法）将 40 只小鼠均分入 A 脂组和 洛伐他丁组，分别服用相应药物一段时间（药物有规定的剂量和用法），测出每只 小鼠 LDL 值的改变量（即用药前的 LDL 值减去用药后的 LDL 值）。选用适当的统计 分析方法分析两组小鼠的 LDL 改变值， 从而得出关于两种药物疗效之间差别是否具 有统计学意义的结论。若两种药物疗效之间的差别无统计学意义，仅从降血脂的疗 效角度看，可以初步认为：能用新药“A 脂”取代现在公认的降血脂药物“洛伐他丁”。 主要内容：
（1）选择什么作为受试对象（本例为小鼠）； （2） 如何确定样本含量 （应按已知条件和设计类型估计合适的样本含量， 本例 N=40）； （3）如何设立合适的对照组（本例以洛伐他丁药物为对照药）； （4）确定拟考察的实验因素（本例为药物的种类，即 A 脂与洛伐他丁）； （5）确定实验效应（本例通过测定血脂指标 LDL 的改变值来反映药物的疗效）； （6）采取科学的方法对受试对象分组进行分组，通常是完全随机化方法（即非人为 因素影响的分组方法）；
（7）确定合适的实验设计类型（本例将受试对象随机分为两组，称为成组设计）。 · 从这些内容中可以提炼出构建实验设计的三大支柱： 实验设计的三要素 （受试对象、 实验因素、实验效应）、实验设计的四原则（随机、对照、重复、均衡）和实验设 计类型。
12.2 实验设计的三要素
·“要素”即关键
，缺一便不成为研究
Luo Nov-08： 【例】黑米皮 对家兔 动脉粥样硬化的抑制作用。
（因素） （对象） （效应）
12.2.2 实验因素
· 处理因素：根据研究目的确定的欲施加或欲观察的因素，简称处理或因素(factor) · 实验性∕观察性：施加的或客观存在的(如婴儿母乳喂养) · 处理∕协变∕混杂： Luo Nov-08： 观察项目 作用类别 统计分类 黑米皮、白米皮、对照 外加因素 研究因素、处理因素（3 水平） 性别、体重 内在因素 混杂因素、协变量 进食量 偶然因素 协变因素、协变量 处理因素：研究的主要因素
协变因素：影响处理因素效应的因素（协同效应）
混杂因素：一是非研究因素（早有定论，如年龄、性别等）
二是确实有作用（不均衡，目测判断∕P<0.05）
·要求：
(1)分清处理因素和混杂因素 (2)保持处理因素恒定不变
(3)尽量用单因素设计（控制／均衡 协变因素）
12.2.1 受试对象
2010-10-30 羊城晚报：2006 年起,河南省平顶山市将“幸福指数”作为考核官员的指 标。《河南商报》11 月 29 日报道平顶山市统计局长说“幸福指数高并不代表每个公 民就幸福了，这只是通过统计学来测量一个地方的社会综合发展状况” ，…“把所有 个体感受都加进来，都没法做指数了。 ”
· 受试对象：或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体 · 对象选择：
（1）个体：动物、个人、器官（眼） （组织、细胞、分子－常忽略误差） （2）标准： （动物模型/人体）
适应症：病种、病情、病程 (大范围)
纳入标准：同质性，反映平均效应 （年龄、志愿、总分） 排除标准：禁忌症，保证安全性 （孕妇、器质性病变）
剔除标准：误纳、新发禁忌症、信息缺乏（年龄虚报、新近怀孕、从未复诊）
12.2.2与12.2.1位置对调
12.2.3 实验效应
· 实验效应：是处理因素作用于受试对象的反应(response)和结局(outcome)· 效应指标：要求
(1)客观性：效应指标要观指标，主观指标要数量化
(2)精确性：包括准确度和精密度
(3)特异性和灵敏性：
特异度＝真阴性 (贫血?HB)
灵敏度＝真阳性 (贫血?HB)
(4)指标的观察：要避免偏倚，必须盲法（ “面子疗效” ）
12.3 实验设计的四原则
·“原则”即规则，违规使研究结果偏性（还算“研究”）
· 必须遵循的原则：对照、均衡、随机、重复
12.3.1 对照原则
· 对照作用：分离处理效应（如小鼠毒物实验）
· 对照要求：应满足均衡性（后述）
· 对照种类：
(1)空白对照：对照组无任何处理（非盲）
(2)标准对照：常规、参考值
(3)自身对照：前后对比、左右对比
(4)相互对照：不同处理组之间
(5)实验对照：对照组常规处理，实验组附加因素
(6)历史对照：历史上同类（同一）研究作为对照
12.3.4 均衡原则
? 均衡是指各处理组的协变量“齐同”∕一致，使样本有代表性
? 设计时：对均衡性提出要求
（1）差值限度：如年龄平均差 2 岁，性别构成差 10%
（2）检验水准：如规定双侧检验、检验水准 =0.20
? 分析时：对均衡性进行核查
（1）描述：所有资料，要对组间均衡性作统计描述
（2）检验：对于很大的样本，可作假设检验
12.3.3 随机原则
· 随机：即“公平”，使每个受试对象有同等的机会被抽取或分到不同的组· 随机是手段、均衡和代表性是目的
· 随机≠随便，任何随便都不是随机的
· 随机方式：
(1)随机抽样：每个个体都有相同机会被抽中
(2)随机分组：每个受试者被分配到各组的机会相等
(3)随机顺序：每个受试者先后接受处理的机会相等
· 随机方法，例如 20 只白鼠随机分为 A 组和 B 组
(1)编号：将n个受试对象编号。1～20号
(2)取随机数：随机表、计算器或计算机获得。得20个随机数、排队编秩号
(3)确定组别：根据受试对象获得的随机数决定。秩号单数为A组，双数为B组
12.3.2 重复原则
· 即样本含量。重复是指实验组和对照组的实验单位应具有一定的数量
· 广义来讲，重复包括三种情形：
（1）整个实验的重复：即实验的可重现性（正宗定义）
（2）用多个受试对象进行重复：换言之, 要有足够的样本含量（简化）· 为了可重现性好 à 必须误差要小 à 必须样本量足够大。
· 每组：探索性30、有效性100、安全性1000
（3）同一受试对象的重复观察：例如测血压 3 次，均数作为最终结果（设计类型）
12.4 实验设计类型
12.4.1 单因素设计
在实验研究中所考察的的实验因素只有一个，其水平数或多或少，视具体情况而 定。当考察的实验因素的水平数k=1 时，叫做“单组设计（a single group design）”； 当k=2 时， 可分为“配对设计(a paired design)”和“成组设计(a two-group divisible design)”；当 k33 时，叫做“单因素多水平设计(one-way design with multiple levels)”。
12.4.1.1 单组设计
相当于标准对照设计（给定标准值或理论值）
例 12-1 已知我国婴儿平均出生体重为 3309 克，现调查某低经济状态地区某医院产 科病房中足期分娩的 100 例活婴的平均体重为 2900 克，问是否该地区上述医院足 期分娩的活婴平均体重低于全国平均水平？（测得的具体数据从略）。
12.4.1.2 配对设计
· 主要指自身对照设计（前后对比、左右对比）
· 动物：同窝动物可配成对子
· 人：一般不宜配成对子 （病例对照研究有不同个体“配对” ，匹配差些不要紧。不管怎样，
其结果都是很初步的、
“大海捞针”似的）
例 12-2 欲研究某药物在体内抗乳腺癌的作用，选取 10 只已诱发乳腺肿瘤的大鼠皮 下注射该药物，一段时间后观察每只大鼠乳腺肿瘤体积，数据列在下面。问治疗前 后的乳腺肿瘤体积之间的差别是否有统计学意义。问该研究属于何种实验设计类 型？
大 鼠 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
治疗前体积（cm 3 ） 4.3 5.1 4.9 5.8 6.1 4.5 5.5 4.2 4.9 5.2
治疗后体积（cm 3 ） 3.1 4.2 4.5 5.1 4.8 6.1 5.3 3.1 3.5 5.1
12.4.1.3 成组设计
· 相当于相互对照设计，或实验对照设计
· 成组设计有两种情况，一是从同一总体中随机抽取两个样本，分别接受两种不同的 处理； 另一是分别从两个总体中各随机抽取一个样本， 接受同一种处理。 例如，……， 只能从男性、女性两个子总体中分别随机抽样（Luo：“总体”改为群体好些，如果 知道“总体”就不用统计检验了）
12.4.1.4 单因素多水平设计
·“多水平”是个新词，是指按某特征数量等级分组（如高、中、低）
· 以往将“多水平”等同于“多组”，忽略了“数量组”特性
12.4.2 随机区组设计
· 随机区组设计（a randomized blocks design）是配对设计的扩展。
· 区组内个体看作基线条件完全相同（配伍）
· 方法：（1）按属性或数量级划分区组，
（2）各区组内随机分配处理因素
· 优缺点：可提高处理效应分析的统计学效率，但，人难以归并区组的（配对都不行） 例 12-4 某研究所研制了三个降血脂中药复方制剂，现拟对三个复方与标准降脂药 ( 安妥明)的疗效进行比较。请以体重为区组因素，进行随机区组设计。
设计 取品种相同、健康的雄性家兔 16 只， 按其体重大小分为四个区组，每个区组 中的 4 只家兔体重最接近并被完全随机地安排去分别接受三种药物和同样的高脂 饮食，第 45 天时处死动物，观察其冠状动脉根部动脉粥样硬化斑块大小，资料见 表 12-1，这就是一个随机区组设计。
表 12-1 用四种降脂药物时动物的冠状动脉硬化斑块面积
斑块面积(cm 2 )
体重分组
安妥明 降脂甲方 降脂乙方 降脂丙方
1 0.000（1）* 0.283（4） 0.114（3） 0.094（2）
2 0.009（2） 0.196（3） 0.146（1） 0.131（4）
3 0.003（2） 0.217（3） 0.158（4） 0.065（1）
4 0.001（3） 0.236（4） 0.159（2） 0.087（1）
* 括弧内为各区组内部编号（Luo）
12.4.3 交叉设计
· 何为交叉设计（a cross-over design）？当研究者关心的实验因素有两个水平（设 为 A、B），而且希望这两个水平要先后作用于每一个受试对象，于是受试者和实验 顺序就成了两个重要的非实验因素。
· 方法：前后配对?对子内随机.交叉次序 (分配处理)
· 条件：（应当注意）必备条件
(1)独立：各种处理效应无相互影响 (无剩余效应)
(2)可比：基线可比，不宜自愈倾向或病程短的疾病
(3)盲法：用以避免偏倚，并提高受试对象的依从性
· 优点：控制个体及次序差异.误差小.功效大.样本小（1个个体-2个数据-2倍信息）· 缺点：试验周期双倍.易脱落.混杂因素干扰大
· 注意：优点是理论上的；应用关键是脱落和混杂
12.4.4 析因设计
· 何为析因设计（a factorial design）？当实验中涉及 k（k≥2）个实验因素时， 若将这k个因素的水平全面组合为 m 个实验条件，使得每种组合都有相同的例数 例 12-6 现有两种降转氨酶的药物 A 和 B， 为了考察他们对甲型肝炎和乙型肝炎患者 转氨酶降低程度之间的差别是否有统计学意义， 拟从各型肝炎患者中选取 8 名作为 受试对象，试进行析因设计。
表 12-3 两种药物对两型肝炎患者转氨酶降低效果的实验结果
转氨酶降低值（单位）m
药物种类k
甲型肝炎 乙型肝炎
A 100 85 65 75
90 88 100 80
B 120 90 45 30
110 100 50 40
12.4.5 重复测量设计
· 何为重复测量设计（a repeated measurement design）？按实验分组因素将受试 对象分成若干个组，每一组受试对象接受一种特定的处理。当受试对象接受某种处 理后，在几个不同的时间点上从同一个受试对象（或样品）身上重复获得指标观测 值，这种安排实验的方法称为重复测量设计。
］对大鼠肌电图频 例 12-7 研究两种药物［噻胺酮（20mg/kg）、氯胺酮（20mg/kg） 数的影响，实验设计与观测结果见表 12-4。请判断这是什么实验设计类型。
表 12-4 两种药物作用下不同时间点上观察大鼠肌电图频数
肌电图频数(次/s)
药物种类 鼠号
分钟：0 5 10 30 90 180 噻胺酮 1 8.5 5.5 5.0 4.5 3.5 4.5
2 9.0 5.5 5.0 4.5 3.5 3.0
3 8.5 7.0 5.5 5.0 4.5 5.0
4 8.
5 5.5 5.0 4.5 3.5 3.0
5 8.5 6.0 5.5 5.0 4.0 6.5
6 9.0 4.5 6.0 5.5 4.5 4.0
氯胺酮 7 7.5 8.0 8.0 7.0 7.0 7.0
8 7.5 8.0 8.0 7.0 7.0 7.5
9 9.5 8.5 6.5 6.0 6.0 7.0
10 9.0 9.0 8.5 8.0 7.5 8.0
11 8.0 8.5 8.0 7.5 7.5 8.0
12 8.5 8.0 8.0 7.0 6.5 7.0
12.5 结果报告（略）
12.6 案例辨析（讨论）
■“三要素”举例：
任一要素缺少或不完善，便算不上“研究”
Luo Nov-08： 【例】黑米皮 对家兔 动脉粥样硬化的抑制作用。
（因素） （对象） （效应）
要素不同组合可产生多种不同的课题
附表选题组合示意
课题 被试因素 受试对象 效应
Ⅰ 低分子量肝素 兔 抗静脉血栓形成
Ⅱ 活化蛋白 C 大鼠 抗动脉血栓形成
Ⅲ 组织因子途径抑制物 狗 抗内毒素所致 DIC
实验心理学实验设计方 案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
一、研究课题：考察“不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异”[预期可能结果：不同的面部表情，识别速度有差异；或者不同的面部表情，识别的准确率也有差异] 引言：速度—准确性权衡是关系到一切反应时实验信度的基本问题，下面我们将尝试通过一个简单的生活化的实验来展示任务速度和任务准确性之间普遍的权衡关系。在反应时实验中，当被试追求较快的速度时，必然要以牺牲准确性为代价。同样，当被试力求高的准确性时，也必然要以放慢速度为代价。在具体的实验中，被试究竟会如何权衡二者的关系，取决于很多因素。本实验主要探讨不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）识别速度与准确率是否存在显着差异。 假设：假设不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异 二、实验目的：通过实验证明不同面部表情（痛苦、微笑、悲哀、快乐）的识别速度与识别准确性存在差异，本实验旨在研究不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异，通过自编的e-prime实验程序对四十名被试进行施测。 三、实验材料：痛苦、微笑、悲哀、快乐的图片（均选自于标准的实验图片库）、电脑、e-prime程序 四、实验设计 采用单因素完全随机化设计 自变量为不同面部表情、区分为（痛苦、微笑、悲哀、快乐）四种。每个小组只接受一种实验处理，只对一种表情做出反应。 因变量为反应时、准确率，分别是识别的准确率、以及被试对不同面部表情识别的反应时。
五、实验程序： 被试构成： 采用简单随机抽样，在弘德楼随机选取了几个自习室，共选取了40个被试。男女各半，年龄为18-23岁，随机分为四个小组。 研究工具： 在计算机上自编好e-prime实验程序 研究过程 （1）正式实验前被试要先进行几次类似练习，以熟悉按键反应。 （2）被试坐在电脑前，接受相同的指导语。其指导语为：“在接下来的一段时间里你将继续进行此类题目的正式作答，请用心作答”。被试按键确认后即开始正式实验、期间不再中断休息。 （3）使用主试自编计算机视觉搜索程序，每帧呈现一副面部表情图片，每幅图片呈现的间隔时间一致，随机播放图片。每种表情的图片都有10张，每张呈现2次，共呈现20次，所有表情图片共呈现80次。痛苦按“1”键、微笑按“2”键、悲哀按“3”键、快乐按“4”键。其中第1小组只对痛苦做反应、2小组只对微笑做反应、3小组只对悲哀做反应、4小组只对快乐做反应。每出现一幅图要求被试按对应的反应键，计算机自动记录反应时间和正确率。 六、数据处理 采用进行统计分析。 以不同面部表情为自变量，反应时和准确率为因变量。 针对两个反应指标均可分别采用单因素完全随机化/独立样本的方差分析来进行差异检验。
实验设计练习题 1.用一种复合饲料饲养动物，每天增重的kg数及其相应的概率如下： 问：(1)每天增重的数学期望是多少?(2)方差是多少? 2.在容量分析中，计算组分含量的公式为W=Vc,其中V是滴定时消耗滴定液的体积，c是滴定液的浓度。今用浓度为（1.000±0.001）mg/mL的标准溶液滴定某试液，滴定时消耗滴定液的体积为（20.00±0.02）mL，试求滴定结果的绝对误差和相对误差。 3.甲、乙两发酵法生产青霉素的工厂，其产品收率的方差分别为S12=0.46S22=0.37.现甲工厂测得25个数据，X=3.71g/L,乙工厂测得30个数据，Y=3.46 g/L,问它们的收率是否相同？ 4.为检验某种血清预防感冒的作用，将用了血清的500人与未用血清的另500人在一年中的医疗记录进行比较，统计它们是否曾患感冒，得下表中的数据。问这种血清对预防感冒是否有效？ 5.某城市从4个排污口取水，经两种不同方法处理后，检测大肠杆菌数量，单位面积内菌落数列于下表。请检验它们是否有差别。
6.用两种不同的实验方法，测定同一种材料，得到以下两组数据，试进行回归分析。 7.茵陈蒿是由茵陈、栀子和大黄3味药组成。为研究这3味药对利胆作用的最佳配方，取成年大白鼠做正交试验。以引流胆汁的充盈长度（cm）为指标（给药前与给药后毎10分钟的均数之差作为统计分析的实验指标值）。考察的因素与水平如下：
8.用三种方法从一种野生植物中提取有效成分，按4种不同浓度加入培养基，观察该成分刺激细胞转化的作用，由于条件有限，每天只完成一个重复，三天完成全部试验。试进行数据分析. 9.某啤酒厂在试验用不发芽的大麦制造啤酒的新工艺过程中，选择因素及其水平如下表，不考虑因素间的交互作用。考察指标Yi为粉状粒，越高越好。采用拟水平法将因素D的第一水平136重复一次作为第3水平，按L9(34)安排试验，得试验结果如下表，试进行方差分析，并找出好的工艺条件。
12 实验设计 中山大学公共卫生学院 医学统计学与流行病学系 骆福添 ★ 前面学过变量的统计分析方法，例如： t S t x S x f x a ± ± 可简称数据分析方法。数据怎么来的 ？？ 12.1 实验设计的概念 【例】1987 年某产科医师为研究胎次与儿童智力的关系，收集病案资料（考上大学 人数） ：第一胎 19 人、第二胎 18 人、第三胎 10人、第四胎 7 人、第五胎 4 人。由 此得出结论：智力与胎次有关，胎次愈多智力愈差，第一胎智力最好。？？ 科研设计就是制订科研工作计划 科研设计包括专业设计和统计设计两部分 (高血压病因) 为制订好统计设计-搜集数据的计划，有必要回顾一下统计学要点（附件） 统计设计类型： · 实验研究 因?果。动物实验证实病因/效应，如启东肝癌动物实验。正向推理 · 临床试验 因?果。临床观察验证/探索[n 小或回顾]，如新药"A 脂"降脂。正向推理 · 调查研究 果?因。疾病分布探索病因，如中山NPC 病因。逆推理（置信度） 【例】某研究所有这样一个研究目的：希望考察“A 脂”的降血脂的疗效。拟选择 40 只 小鼠作为实验研究对象，考察 A 脂（用 20 只小鼠）与公认有效的降血脂药物“洛伐 他丁”（用 20 只小鼠）降低血脂的疗效之间的差别是否有统计学意义，以 LDL（低 密度脂蛋白）为评价疗效的主要指标。具体实施方法如下： · 根据预实验和前人的经验，获得关于估计动物只数所需要的基本信息，并估算出每 个药物组所需要的最低小鼠数为 20 只，两个药物组共需要 40 只小鼠；先将小鼠喂 以高脂饮食，使其达到高脂血症状态（称为造模），待造模成功（即指标 LDL 高于 某特定数值）后，采取非人为的方法（即随机化法）将 40 只小鼠均分入 A 脂组和 洛伐他丁组，分别服用相应药物一段时间（药物有规定的剂量和用法），测出每只 小鼠 LDL 值的改变量（即用药前的 LDL 值减去用药后的 LDL 值）。选用适当的统计 分析方法分析两组小鼠的 LDL 改变值， 从而得出关于两种药物疗效之间差别是否具 有统计学意义的结论。若两种药物疗效之间的差别无统计学意义，仅从降血脂的疗 效角度看，可以初步认为：能用新药“A 脂”取代现在公认的降血脂药物“洛伐他丁”。 主要内容： （1）选择什么作为受试对象（本例为小鼠）； （2） 如何确定样本含量 （应按已知条件和设计类型估计合适的样本含量， 本例 N=40）； （3）如何设立合适的对照组（本例以洛伐他丁药物为对照药）； （4）确定拟考察的实验因素（本例为药物的种类，即 A 脂与洛伐他丁）； （5）确定实验效应（本例通过测定血脂指标 LDL 的改变值来反映药物的疗效）； （6）采取科学的方法对受试对象分组进行分组，通常是完全随机化方法（即非人为 因素影响的分组方法）；
心理学实验设计方案 一，实验题目：人类在背诵英语单词时，英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 1.1选用短的英语单词背诵时，背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好； 1.2背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 2.1自变量：单词的长度，背诵时间 2.2因变量：背诵者的记忆效果（在分析中，选取单词默写正确个数为 2.3额外变量：被试的性别、智商水平，疲劳效应等 2.3.1额外变量的操控方法： 2.3.1.1选择性别数量上相等的被试（男10女10） 2.3.1.2选择在同一智商水平（按韦克斯勒智力量表）的被试 2.3.1.3让被试在实验中休息 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名，每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 4.1选择100个英语单词（其中，长短单词各50个）作为实验材料，20名被试把他们随机分配到四个处理水平上，每个处理水平上分配5名被试。 4.2让每组被试记忆单词，短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词，长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词；记忆的短时间为5分钟，长时间为10分钟。 4.3记忆时间到时，让被试默写自己记忆的单词；批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度：0度、10度和15度，试设计一项实验来证明，哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计
1. 提出假设：在计算机和水平面之间的三种倾斜度中，0度，10度和15度中，打一段相同的材料（使用相同的语言），在完成任务以后，比较一下哪种任务完成的时间是最少的，假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试：筛选被试：在对被试进行选择的过程中，需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前，要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行，给他们500字的中文文字，在最后的结果中筛选出在3-4分钟内完成的被试，这样能够排除掉打字技术对成绩的干扰。其中选出被试45名。每个被试分别接受三个水平的实验处理（0度，10度和15度）。 单因素被试间设计 3. 实验材料 3台配置一样的电脑，分别是：0度，10度和15度。 分别给被试呈现不熟悉的材料，避免对材料有熟悉度，每段文字500字。 4. 实验程序 (1) 把被试统一安排在指定教室进行，事先不需要太多的交流。 (2) 指导语：大家好，今天我们要进行一项文字输入的测试。在屏幕中央将会出现一篇文字，请您以最快的速度输入文字。在我说开始后，大家可以开始了。 (3)电脑自动记录被试完成的时间。 (4)进行数据分析。 三、研究者要探讨灯光强度与颜色对反应时的影响，试设计一个2×2实验研究范式。(要求说明实验中自变量、因变量与控制变量，是组间设计还是组内设计，被试如何分组，实验结果如何整理等) 参考答案： 实验设计：采用2×2多因素实验设计。 该实验研究的自变量有两个：灯光强度：分为强、弱两个水平，灯光的颜色：可分为红、绿两种不同颜色的灯光。这样，共有四种实验处理：红色的强光、红色的弱光、绿色的强光、绿色的弱光。 因变量：记录每个被试在不同实验条件下的反应时间。 控制变量：所有被试的练习次数、准备状态、额外动机、年龄以及其他个别差异应保持相等。
《实验设计与分析》 习题与解答 P41 习题一 1.设用三种方法测定某溶液浓度时，得到三组数据，其平均值如下： 1x (1.540.01)mol /L =± 2x (1.70.2)/mol L =± 3x (1.5370.005)mol /L =± 试求它们的加权平均值。 解：①计算权重： 21 1100000.01w = = 2 12250.2w == 2 1 3400000.005w == 1:2:310000:25:40000400:1:1600w w w == ②计算平均值 1.54400 1.71 1.5371600 1.538 1.5/40011600 x mol L ?+?+?= =≈++ 5.今欲测量大约8kPa （表压）的空气压力，试验仪表用①1.5级，量程0.2MPa 的弹簧管式压力表；②标尺分度为1mm 的U 形管水银柱压差计；③标尺分度为1mm 的U 形管水柱压差计。 求最大绝对误差和相对误差 解：①max 0.21000 1.5%3x kPa ?=??= R E =3 100%37.5%8 R E =?= ②3 3 max 1109.8113.610133.4160.133x Pa kPa -?=????== 0.133 100% 1.66%8 R E = ?= ③33max 1109.81109.810.00981x Pa kPa -?=???== 0.00981 100%0.12%8 R E = ?= 6.在用发酵法生产赖氨酸的过程中，对产酸率（%）作6次测定。样本测定值为：3.48, 3.37, 3.47, 3.38, 3.40, 3.43，求该组数据的算术平均值、几何平均值、调和平均值、标准差s 、总体标准差σ、样本方差s 2、总体方差σ2、算术平均误差Δ和极差R 。
《索尔索&麦克林实验心理学》索尔索、麦克林 实验设计：对控制条件的设计，人们可以在控制条件中对人类与动物的活动、思维或行为进行实证观察。 心理学实验：至少操纵一个变量来研究因果关系的研究。我们着重强调实验研究，研究者在实验研究中操纵一些因素（变量），控制其他因素，并探究操纵的变量在另一 变量上的效应。有些实验中，研究者可能不通过物理方式操纵变量，而通过选 择进行操纵。 实验设计的基本流程：研究假设——设计实验——实施实验——进行观测——得出结论 研究的步骤：文献综述+创造性思维——确定研究问题——形成假设——定义变量——确定被试——选择研究方法——设计研究（实验设计之前的步骤）——获得被试的 同意——实施实验——收集数据——分析数据——解释结果——撰写报告— —修改、完善、提出新的假设 实验设计的评论（如何评论） 1.自变量是什么？它至少有两个水平吗，或者是使用了实验组和控制组设计？如果没有， 说明设计存在缺陷。任何实验都需要将一种处理与其他处理进行比较。 2.自变量是被试变量还是可操作变量？ 3.因变量是什么？如何进行测量？ 4.假定自变量有两个水平，是否除自变量外的所有条件保持一致？如果没有，说明实验中 存在变量混淆。 5.实验使用了哪种设计？ 6.…… 被试间设计（随机化被试设计） 被试内设计（重复测量设计）：通过让所有被试接受所有实验处理来保证各处理组在被试变 量上的同质性。练习效应和疲劳效应的顺序平衡方法：拉丁 方设计和随机区组设计。 两类实验设计的比较 一个实验要对隔离喂养的和集体喂养的大鼠进行比较，显然同一被试不可能同时参加这两种处理。再如一个研究要比较高智商和低智商的被试，或法语教学的两种方法，显然各处理应当使用独立的被试组。所以有些实验使用独立组设计会更容易。被试内设计通常适用于被试需要对不同情境下的几种刺激进行多次反应的情况，而这些刺激可以认为是实验的自变量。另外，一些对顺序效应感兴趣的研究也需要使用被试内设计。例如，研究者如果想了解被试从高奖赏情境转到低奖赏情景后会发生哪些变化，就需要让被试同时参加这两种条件的处理。 《实验心理学概论——心理与行为科学研究方法入门》张学民 单变量组间实验设计：在一个实验设计中，有几种实验处理就需要几组被试。（举例）P84 评价： 1.优点 第一，在组间实验设计中，由于每组被试只接受一个水平的实验处理，在一个水平上就可以获得大量的实验数据。 第二，能够使单一水平的实验处理在短时间内完成，避免被试因为试验时间过长而产生的厌烦情绪或疲劳效应。 第三，排除了组内实验设计中由于被试接受几种水平的实验处理导致的学习迁移效应。 第四，不需要在不同实验处理之间采用平衡顺序误差的实验设计。
实验心理学实验设计： 记忆的测量 —再认与知觉辨认 学院：教育科学学院 班级：10级应用心理学 姓名：XX 学号：XXXXXX
研究课题：内隐记忆是否存在及其与外显记忆的区别主试：XX XXX XXX等人 引言： Schacter等1980年进行了一个实验研究。首先让被试阅读一些单词，例如：assassin，octopus，avocado，mystery，sheriff，climate。一小时后，再做两次实验：首先是再认测验，被试不会有任何困难；其次是补笔测验，向被试呈现一些有字母残缺的单词，要求尽可能地将残缺字母填补上，例如：ch__nk，o_t_us，_og_y_，_l_m_te。在这次测验中，被试对其中的两个残缺单词很难做出正确解答，即chipmunk和bogeyman；而对其它单词就很容易了。这是因为在一小时以前见过octopus和climate这两个词。这种记忆被称为启动效应（priming effect）。 在实验中，Schacter等人对测验的时间间隔进行了控制，有的是在一小时后，有的是在一周后进行测试。在这两种情况下，后者对所学单词的再认，即有意识的回忆，远不如前者准确，但对于补笔测验的结果，两种情况下完全等同。这就是说，引起单词填补测验中的启动效应的，是在测验前看到这一单词所引起的某种并非自觉记忆的因素。同样有意思的是，对某一单词而言，即使被试不记得在学习阶段看到过这一单词，启动效应也会产生。事实上，不管被试记不记得在学习阶段看到过该单词，启动
效应的强度是一样的。这些研究结果似乎告诉我们：启动效应的产生不依赖于有意识的记忆。 在大量实验的基础上，Graf和Schacter于1985年提出了内隐记忆和外显记忆两个概念，内隐记忆从现象上来讲就是：被试在操作某任务时，不经有意识地回忆，存储在大脑中的信息会在操作中自动起作用。内隐记忆的特点是：被试对信息的提取是无意识的。由于内隐记忆的特征限制，要测量内隐记忆只能用间接法，而不能按照传统方法直接来测量记忆的内容。目前，测量内隐记忆的方法有知觉辨认、单词补笔等。本实验采用知觉辨认和再认的方法，以验证内隐记忆现象的客观存在，比较外显和内隐记忆测试的结果有何不同。 提出假设： 假设存在内隐记忆，那么也就存在启动效应。被试对于已经学习过的词语辨认正确率应该显著高于没有学习过的新词。实验目的： 通过实验证明存在内隐记忆，比较内隐记忆与外显记忆的不同点。 实验材料： 实验材料：纸、笔、电脑、90个汉语词语。80个汉语词语分为学习组和混淆组，每组40个。缓冲词10个对每个被试都相同，不包含在学习词中，随机呈现。
试验设计期末试卷 A 一、判断题 1、双因素优选法的方法包括：对开法、旋升法、平行线法和黄金分割法。 （ ） 2、交互作用是不能随意安排的。 （ ） 3、若试验不考虑交互作用，则表头设计可以使任意的。 （ ） 4、拟水平法不能保证整个正交表均衡搭配，只具有部分均衡搭配的性质。 （ ） 5、两数的对数平均值总大于他们的算术平均值。 （ ） 6、一组试验值的几何平均值常小于它们的算术平均值。 （ ） 7、在正交设计结果的直观分析法中，可以直接用极差来确定因素的主次顺 序。 （ ） 8、拟水平法不仅可以对一个因素虚拟水平，也可以对多个因素虚拟水平，是正交表的选用更方便、灵活。 （ ） 二、选择题 1、下列不是解决多指标正交试验的分析方法是 （ C ） A 、综合平衡法 B 、综合评分法 C 、综合评价法 2、属于单因素优选法的是 （ A ） A 、黄金分割法 B 、A 旋升法 C 、对开法 3、 )(m n r L 括号中的r 表示 （ B ） A 、最多允许安排因素的个数 B 、因素的水平数 C 、正交表的横行数
4、图一反映了精密度和正确度的关系，下列说法正确的是 （ A ） 图一（见课本P9，图（a ）） A 、精密度好，正确度不好 B 、精密度不好，正确度好 C 、精密度好，正确度好 三、填空题 1、试验数据表可分为两大类：记录表 和 结果表示表 。 2、对正交试验结果的分析，通过那个两种方法，一种是直观分析法 ，一种是方差分析法 。 3、不放置因素或交互作用的列称为 空白列 。 4、二水平因素的交互作用只占 一 列，三水平因素之间的交互作用则占 两 列，r 水平两因素的交互作用要占 r-1 列。 5、对指数函数x b ae y =选择适当的变换，使之变成一个一元线性回归方程 x b a y + =ln ln 。 四、计算题 1、设甲、乙两组观测值为： 甲： 乙： 已知甲组数据无系统误差，试在显着水平a=时，检验乙组测定值是否有系统误差？(T 1=33, T 2=63) （答案见课本14页）
第12章实验设计 思考与练习参考答案 一、最佳选择题 1. 处理因素作用于受试对象的反映须通过观察指标来表达，则选择指标的依据具有（ E ）。 A.客观性 B. 特异性 C. 敏感性 D. 特异性和敏感性 E. A与D 2. 以前的许多研究表明，血清三酰甘油的含量与冠心病危险性有关，即三酰甘油的含量越高，患冠心病的危险性就越大，有的医生以此筛选危险人群。后来的研究表明，冠心病还与其他因素有关，特别是血清中高含量胆固醇和低含量的高密度脂蛋白，它们常与冠心病同时发生联系，采用严格的实验设计平衡了其他因素的作用后，发现三酰甘油的含量与冠心病发病的危险性之间的联系就不复存在了。这是以下选项中的（B）选项把握得较好所致。 A. 重复实验次数较多 B.均衡性原则考虑得周到 C.用多因素设计取代单因素设计 D.提高实验人员的技术水平 E.严格按随机化原则进行分组 3. 实验共设4个组，每组动物数均为4只，在4个不同的时间点上对每只犬都进行了观测，资料概要列于教材表12-7中，此资料取自（B）。(注：B100 mg代表用B药的剂量) 教材表12-7 Beagle犬受6.5 Gy不均匀γ射线照射再用Ｂ药后外周血白细胞总数的结果━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━时间白细胞总数(S X ，×109/L) ─────────────────────────────────────── /天照射对照照射+B100 mg 照射+阳性对照药照射+B100 mg+阳性对照药────────────────────────────────────────────照射前 14.30±3.77 14.70±2.83 14.08±1.60 13.98±1.37 照射后: 6 3.68±0.82 4.26±1.40 5.28±1.52 6.90±0.97 12 7.23±0.83 7.44±1.10 8.75±1.02 10.53±1.57 18 6.87±1.50 9.26±1.36 9.87±1.23 12.78±1.83 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ A. 具有一个重复测量的两因素 B.具有一个重复测量的三因素设计 C.两因素析因设计 D. 三因素析因设计 E.交叉设计 4. 已知A、B、C都是三水平因素，且根据预试验结果得知，三个因素之间的各级交互作 用都很重要，需要考察。好在这个实验作起来比较方便，需要的费用和时间都比较少。最好 选用（A）。 A.析因设计Ｂ. 交叉设计Ｃ. 随机区组设计 Ｄ. 配对设计 E. 单因素三水平设计
记忆心理学实验设计 专业：08级经济统计 学号：I60814030 姓名：王思瑶 实验项目名称：不同学业成绩类型的工作记忆研究 前言： 工作记忆是执行功能的主要成分之一。执行功能就是指在完成复杂的认知任务时，对各种认知过程进行协调，以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制；它的本质就是对其它认知过程进行控制和调节，而它的根本目的就是产生协调有序的、具有目的性的行为[1]。工作记忆是指个体存储信息和加工信息的平台。它是对信息暂时保持与操作的系统，它在表象、言语、创造、计划、学习、推理、思维、问题解决和决策等高级认知活动中起着非常重要的作用[2]。包括中央执行系统(central executive)、视觉空间存储器(visuouspatal sketch pad，VSSP)和语音环路(phonological loop)3个部分。中央执行系统负责工作记忆中的注意控制，其功能类似于一个能量有限的注意系统，该系统负责指挥各种次级系统的活动。视觉空间存储器对视觉图象信息进行操作。语音环路贮存与复述言语信息，在获得语言词汇中其起重要作用。这3个部分共同决定了工作记忆中信息的编码、表征、存储形式、提取以及容量等[3]。目前国内外对学习有障碍的学生进行工作记忆研究的成果不少，尤其是对数学学习困难的学生进行工作记忆研究的成果更是层出不穷，所达
成的共识是数学学习困难与工作记忆能力下降有密切关系[4]。对普通学生的学习认知加工活动和工作记忆关系的大量研究发现，学生的学业表现与工作记忆存在密切的关系。如果真是这样，那么，对学习不良儿童工作记忆的研究不仅有助于深入了解学习不良的性质、特点和成因，而且对于我们帮助学习不良儿童克服学习困难，制订有效的预防和干预措施也将具有重要的意义。到目前为止，研究者对学习不良儿童工作记忆的特点，以及这种特点的性质做了广泛而深入的研究，取得了一系列重要的成果[5]。有研究发现，工作记忆对于学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起着非常重要的作用，确保各种认知加工活动的顺利进行。到目前为止，虽然不同学者对工作记忆的看法存在差异，但毫无疑问，工作记忆可以被看作为一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的系统，其最重要的特点是它保证信息在有干扰的环境中能被及时提取，即在提取有用信息的同时抑制无关的干扰信息，从而避免有可能出现的不适宜加工[6]。根据以往的研究结果，无疑，工作记忆能力下降对数学学习有较大影响，那么对语文学习影响怎样？因此试图采用实证方法来考察工作记忆广度与不同学业成绩类型学生学习的关系。以便为教师对不同学业成绩类型的学生进行有效的工作记忆训练提供一些理论依据。 实验目的：考察不同学业成绩类型学生的工作记忆广度发展情况。实验对象：被试来自某市13所中小学学校，根据全市3次统考平均成绩及科任教师对学生学习能力的综合评定，选择小学三年级(80人)、五年级(80人)、初中二年级(80人)、高中二年级(80人)学生
【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 ε+=),,(1n x x f y Λ表示，其中 ),,(1n x x f y Λ=是因素的值n x x ,,1Λ的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显着，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显着因素选水平就行了，不显着的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格
心理学实验设计方案Revised on November 25, 2020
心理学实验设计方案 一，实验题目：人类在背诵英语单词时，英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 选用短的英语单词背诵时，背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好； 背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 自变量：单词的长度，背诵时间 因变量：背诵者的记忆效果（在分析中，选取单词默写正确个数为 额外变量：被试的性别、智商水平，疲劳效应等 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名，每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 选择100个英语单词（其中，长短单词各50个）作为实验材料，20名被试把他们随机分配到四个处理水平上，每个处理水平上分配5名被试。 让每组被试记忆单词，短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词，长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词；记忆的短时间为5分钟，长时间为10分钟。 记忆时间到时，让被试默写自己记忆的单词；批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度：0度、10度和15度，试设计一项实验来证明，哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计 1. 提出假设：在计算机和水平面之间的三种倾斜度中，0度，10度和15度中，打一段相同的材料（使用相同的语言），在完成任务以后，比较一下哪种任务完成的时间是最少的，假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试：筛选被试：在对被试进行选择的过程中，需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前，要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行，给他们500字
试验设计与数据分析试题（A） 一、选择题： 1、已知某样品质量的称量结果为：2.0 10±g，则其相对误差，为： A、2.0， B、2.0 ±，C、% 2D、% 2.0 2、用法寻找某实验的最优加入量时，若当前存优范围是[628,774]，好点是718， 则此时要做试验的加入点值是() A、.628＋774 2B、628＋×(774－628) C、628＋774－718 D、2×718－774 3、经过平面上的6个点，一定可以找到一个次数不高于（）的多项式。 A、4 B、5 C、6 D、7 4．有一条1 000 m长的输电线路出现了故障，在线路的开始端A处有电，在末端B处没 有电，现在用对分法检查故障所在位置，则第二次检查点在() A．500 m处B．250 m处 C．750 m处D．250 m或750 m处 5、L8（27）中的7代表（） A. 最多允许安排因素的个数 B. 因素水平数 C. 正交表的横行数 D. 总的实验次数 6、. 在L9（34）表中，有A，B，C三个因素需要安排。则它们应该安排在（）列 A. 1，2，3 B. 2，3，4 C. 3，4，5 D. 任意3列 ★7、某实验因素对应的目标函数是单峰函数，若用分数法需要从[0，21]个试验点中找最佳点，则需要做试验的次数是() A．6次B．7次C．10次D．20次
★8、. 用L 8（27）进行正交实验设计，若因素A 和B 安排在第1、2列，则A×B ，应排在第（ ）列。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 ★9、正方体的边长为2.010±，则体积的绝对误差限为： A 、32.0 B 、32.0? C 、2.0 D 、60 ★10、有一双因素优选试验，20≤x ≤40,10≤y ≤20.使用纵横对折法进行优选．分别对因素x 和y 进行了一次优选后其新的存优范围的面积为（ ） A 、200 B 、100 C 、150 D 、50 二、填空题 1．已知某样品质量的称量结果为：2.07.58±g ，则其绝对误差限为 ；相对误差为 。 2、一个正方形的边长为2.010±，则其面积的绝对误差为 。相对误差为 。 3、用牛顿法求方程0)(=x f 的根，则迭代公式：=+1n x 。 4、用牛顿法求方程x e x -=2的根，现取10=x ，1x = 。 5、给定1+n 个点，一定可以找到一个次数不高于n 的 过这1+n 个点。 6、经过（1，2），（3，5）两点的一次多项式为： 。 7、经过),(00y x ，),(11y x 两点的插值多项式为： 。 8、经过),(00y x ，),(11y x ，),(22y x ，三点的插值多项式为： 。 9、将拟合方程 x b a y +=1进行线性化处理，则令=Y ，=X ，线性方程为： 。 10、将拟合方程x b ae y =进行线性化处理，则令=Y ，=X ，线性方程为： 。 11．已知一种材料的最佳加入量在110 g 到210 g 之间，若用法安排实验，则第一次试点的加入量可以是________g.
1.设计一个多因素实验，要求有一个自变量与语言有关，一个自变量与语言无关，分别说明： （1）你研究的问题； （2）自变量 （3）因变量 （4）变了控制 （5）实验材料的处理 （6）实验过程 （7）数据的统计处理 答：（1）我研究的问题是：年龄与文章主题熟悉度对小学儿童阅读理解的影响 （2）自变量 A．年龄（被试间变量），分3个水平：8岁（小学一年级儿童）、10岁（小学三年级儿童）、12岁（小学五年级儿童）； B．文章主题熟悉程度（被试内变量），分2个水平：熟悉（和儿童生活紧密相关的文章，如描述游乐园的文章）、不熟悉（儿童很难接触领域的文章，如论述某个生僻物理原理）。（3）因变量 因变量为阅读理解成绩，对被试回答文章后选择题的情况进行评分，每道题答对计1分，答错或未答计0分，共30题，满分为30分。每位被试的得分即阅读理解成绩。 （4）变量控制 A．儿童性别，控制方法：在同一个年龄选择同样数量的男生、女生； B．儿童智力水平，控制方法：排除智力水平太高或太低的儿童（由教师评定）；C．文章字数，控制方法：全部选择字数在400左右的文章，字数变动在20字之内；D．生字水平，控制方法：讲生字控制在5-10个，生字指超出小学语文大纲的汉字。（5）实验材料 A．与儿童生活紧密相关的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制； B．儿童很难接触领域的文章3篇，每篇400字左右，包含生字5-10个，每篇文章后有5道针对内容的选择题，四选一，由5位资深语文教师共同编制。 （6）被试选择、材料分配与实验过程 每个被试均阅读全部6篇文章，阅读完每篇文章都要完成文章后额选择题，共限时40分钟，文章呈现的顺序在被试间按照拉丁方进行平衡。 （7）数据的统计处理 A．数据处理：删除得分在平均数上下三个标准差之外的被试数据； B．描述统计分析：计算出6个处理水平结合下被试得分的平均数和标准差； C．方差分析：使用SPSS软件分析主效应和交互作用。 如果因素一（年龄）主效应显著，再进行事后检验，判断差异主要存在与哪两个或三个水平之间。然后结合描述统计分析，得出显著大于或小于的结论。
实验设计练习题 姓名: 张慧学号: 2 一、下面有10个心理效应的相关实验,请判断它们的自变量、因变量以及设计类型。 1、进门坎效应 如果一个人接受了她人的微不足道的一个要求,为了避免认知上的不协调或就是想给她人 留下前后一致的印象,就极有可能接受其更大的要求。 【实验1】美国社会心理学家弗里德曼与弗雷瑟在实验中提出的。实验过程就是这样的:实验者让助手到两个居民区劝说人们在房前竖一块写有“小心驾驶”的大标语牌。她们在第一个居民区直接向人们提出这个要求,结果遭到很多居民的拒绝,接受的仅为被要求者的17％。而在第二个居民区,实验者先请求众居民在一份赞成安全行驶的请愿书上签字,这就是很容易做到的小小要求,几乎所有的被要求者都照办了。她们在几周后再向这些居民提出竖牌的有关要求,这次的接受者竟占被要求者的55％。 因变量: 房前竖“小心驾驶”的大标语牌的接受者的概率 实验设计的类型( A ) A.被试间设计 B.被试内设计 2、巴纳姆效应(暗示效应) 人们常常认为一种笼统的、一般性的人格描述十分准确地揭示了自己的特点,心理学上将这种倾向称为“巴纳姆效应”。 【实验2】有位心理学家给一群人做完明尼苏达多项人格检查表(MMPI)后,拿出两份结果让参加者判断哪一份就是自己的结果。事实上,一份就是参加者自己的结果,另一份就是多数人的回答平均起来的结果。参加者竟然认为后者更准确地表达了自己的人格特征。 因变量: 对报告内容的选择; 实验设计的类型( B ) A.被试间设计 B.被试内设计 3、德西效应 就是指在某些情况下,当外加报酬与内感报酬兼得的时候,外加报酬(主要就是奖励)反而会抵消内感报酬的作用。
第八章实验设计 一﹑最佳选择题 1．某研究属于观察性研究还是实验性研究，是根据确定的。 A．研究者的工作属性B．在现场工作，还是在实验室工作 C．研究对象所提供的信息D．是否给予研究对象干预措施 E．是否遵循随机化原则 2．实验组和对照组除了外，要求其他条件必须齐同。 A．系统误差B．处理因素C．年龄人口构成比 D．个体因素E．抽样误差 3．为避免医生以及病人对实验效应观察的主观偏性，可采用法。 A．随机化B．单盲C．双盲D．对照E．多中心研究 4．下列不能用作标准对照的是 A．现有的标准方法B．现用的常用方法 C．患者接受处理后的实验效应D．现有的参考值E．现有的标准值 5．随机抽样的目的是： A．能消除系统误差B．能消除测量误差 C．能消除系统误差和测量误差D．能减小样本偏性 E．能消除抽样误差 6．某医生用海桂愈疡胶囊随机治疗十二指肠溃疡10例，共观察到7例有效，有效率为70%，认为该新药有效，可以在临床推广。该分析。 A．正确B．不正确，未贯彻随机化原则C．不正确，未设立对照 D．不正确，未采用盲法E．不正确，未设立对照，同时样本例数少 7．为研究某新法接生对新生儿窒息是否有作用，选择市级医院作为试验组，使用新法接生；县级医院为对照组，用普通接生法，该方案。 A．可行B．不可行，未使用盲法观察C．不可行，样本含量太小 D．不可行，对照设立不当，可比性差E．不可行，未设立对照 8．临床试验中采用安慰剂对照可。 A．用于两种外表相似的治疗药物的比较B．保证非随机试验具有可比性 C．防止出现治疗本身所产生的效应D．进行主动接受治疗与未治疗的比较E．消除来自于受试对象心理因素对疗效的影响 9．为研究新药“胃痛颗粒”治疗胃病疗效，在某医院选择50例胃炎和胃溃疡患者，随机分为试验组和对照组，试验组服用胃痛颗粒治疗，对照组服用公认有效的“胃苏冲剂”。这种对照在实验设计中称为。 A．实验对照B．空白对照C．安慰剂对照D．标准对照E．历史对照10．实验设计时，受试对象如何分组，可使得组与组之间具有最好的可比性。 A．多分几组B．将条件接近的分入同一组 C．将条件接近的分入不同组D．将体质弱的分入对照组，强的分入实验组E．各组的例数相等 11．观察性研究和实验性研究的根本区别是。 A．实验研究以动物为对象B．调查研究以人为对象 C．实验研究可随机分组D．实验研究只有临床研究才用 E．调查研究要进行随机抽样 12．双盲试验中。
记忆心理学实验设计 不同学业成绩类型的工作记忆研究 学生：郝佳、但兵兵，教育科学系 指导老师：汤舒俊、郑红涛，教育科学系 [ 摘要] ：本研究通过运用数字工作记忆测试语工作记忆测量两种方法对来自十三所学校的中小学生的工作记忆发展情况做了一个测定。被试：来自某市13 所中小 学学校，根据全市 3 次统考平均成绩及科任教师对学生学习能力的综合评定，总计320 人。本次研究发现，工作记忆广度与学业成绩有相当高的相关，目的在于考察工作记忆广度与不同学业成绩类型学生学习的关系，为教师对不同学业成绩类型的学生进行有效的工作记忆训练提供一些理论依据。 [ 关键词] ：工作成绩；学业；记忆广度 一、引言 工作记忆是执行功能的主要成分之一。执行功能就是指在完成复杂的认知任务时，对各种认知过程进行协调，以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制；它的本质就是对其它认知过程进行控制和调节，而它的根本目的就是产生协调有序的、具有目的性的行为[1] 。工作记忆是指个体存储信息和加工信息的平台。它是对信息暂时保持与操作的系统，它在表象、言语、创造、计划、学习、推理、思维、问题解决和决策等高级认知活动中起着非常重要的作用[2] 。包括中央执行系统(central
executive) 、视觉空间存储器(visuouspatal sketch pad，VSSP和语音环路(pho no logical loop)3个部分。中央执行系统负责工作记忆中的注意控制，其功能类似于一个能量有限的注意系统，该系统负责指挥各种次级系统的活动。视觉空间存储器对视觉图象信息进行操作。语音环路贮存与复述言语信息，在获得语言词汇中其起重要作用。这 3 个部分共同决定了工作记忆中信息的编码、表征、存储形式、提取以及容量等[3] 。目前国内外对学习有障碍的学生进行工作记忆研究的成果不少，尤其是对数学学习困难的学生进行工作记忆研究的成果更是层出不穷，所达成的共识是数学学习困难与工作记忆能力下降有密切关系[4] 。对普通学生的学习认知加工活动和工作记忆关系的大量研究发现，学生的学业表现与工作记忆存在密切的关系。如果真是这样，那么，对学习不良儿童工作记忆的研究不仅有助于深入了解学习不良的性质、特点和成因，而且对于我们帮助学习不良儿童克服学习困难，制订有效的预防和干预措施也将具有重要的意义。到目前为止，研究者对学习不良儿童工作记忆的特点，以及这种特点的性质做了广泛而深入的研究，取得了一系列重要的成果［5］。有研究发现，工作记忆对于学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起着非常重要的作用，确保各种认知加工活动的顺利进行。到目前为止，虽然不同学者对工作记忆的看法存在差异，但毫无疑问，工作记忆可以被看作为一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的系统，其最重要的特点是它保证信息在有干扰的环境中能被及时提取，即在提取有用信息的同时抑制无关的干扰信息，从而避免有可能出现的不适宜加工［6］。根据以往的研究结果，无疑，工作记忆能力下降对数学学习有较大影响，那么对语文学习影响怎样？因此试图采用实证方法来考察工作记忆广度与不同学业成绩类型学生学习的关系。以便为教师对不同学业成绩类型的学生进行有效的工作记忆训练提供一些理论依据。 二、实验目的 考察不同学业成绩类型学生的工作记忆广度发展情况。 三、实验对象 被试来自某市13所中小学学校，根据全市3次统考平均成绩及科任教师对学生学习能力的综合评定，选择小学三年级（80人）、五年级（80人）、初中二年级（80人）、高中二年级（80人）学生为被试，共320人。每个年级的80人中，又分别包括4种类型（每种类型20人）。4种类型的被试为：（1）语文、数学成绩都好（双优生）；（2）语文、数学成绩都差（双差生）；（3）语文成绩相对好，数学成绩相对差（偏语文科学生）；（4）语文成