当前位置：文档之家 › 第五章 实验设计

第五章 实验设计

  • 格式：ppt
  • 大小：1.47 MB
  • 文档页数：86

下载文档原格式

  / 86

合集下载

第五章 真实验设计 1单因素完全随机

第五章 真实验设计 1单因素完全随机

实验设计中使用的符号
X：表示一种处理，即研究者操作或变化的实验变量（自变量）； 在比较不同的处理时，以X0， X1， X2 …表示
O：表示处理前或后的一种观测或度量
自左至右：表示时间次序或先后
同一横行的X或O：表示这些X或O作用于同一组被试
R：表示被试已被随机化选择、分配 M：表示把被试加以配对 ……由虚线所隔开的各组是非同质的，虚线表示不能随机选择和 部署两组
同样A在B2水平上是否简单效应； B在A1水平上是否简单效应； B在A2水平上是否简单效应；
5．比较(comparisons) 对各处理水平平均数之间差异的估价叫比较。

例如，在一个2X3两因素实验中，A因素和B因素的 主效应都是显著的。对于A因素来说，主效应显著 明显是由于A1水平与A2水平之间的差异显著，而B 因素的主效应显著则有多种可能


2．处理与处理水平的结合

处理与处理水平的结合都是指实验中一个特定的、 独特的实验条件。 例如，在一个探讨人在快速呈现条件下命名汉字的 2X2两因素完全随机实验设计中，有呈现速度(A)和 汉字频率(B)两个因素，其中呈现速度有50毫秒(A1) 和100毫秒(A2)两个水平，汉字有高频字(B1)和低 频字(B2)两个水平。这时，实验中有4种处理水平 的结合：A1B1、A1B2、A2B1、A2B2 。
第五章 真实验设计
第一节 单因素完全随机设计
心理学研究方法
理论（或思辨）的研究方法 现象学（或描述）的研究方法
观察法
个案法 访谈法 实证的研究方法 相关法
实验法 传统实验心理学方法 认知实验心理学方法
认知神经科学方法

做实验研究，需要具备两方面的知识：
1) 是有关研究课题的知识；作为研究基础的理论背 景、研究的基本假设与预期……。研究课题的确 定主要取决于研究者对所要研究的问题的专业知 识，它保证开展的研究在特定的领域中有继承、 有发展、有一定的科学价值。 2) 是有关实验的一般结构，即实验设计及统计学知 识。研究的质量主要取决于研究者的实验设计及 统计学知识，它保证研究结果的可靠性，结论的 合理性。

《第五章 3 实验_探究平抛运动的特点》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版201

《第五章 3 实验_探究平抛运动的特点》教学设计教学反思-2023-2024学年高中物理人教版201

《实验_探究平抛运动的特点》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解平抛运动的观点和特点。

2. 掌握平抛运动分解为水平匀速直线运动和垂直匀加速运动的原理。

3. 能够独立进行平抛运动实验操作，观察并分析实验结果。

4. 培养独立思考、动手实验、分析总结的能力。

二、教学重难点1. 教学重点：平抛运动实验操作、数据分析和总结。

2. 教学难点：理解平抛运动的特点，掌握其分解原理。

三、教学准备1. 实验器械：斜槽、小球、木板、记录纸、铅笔等。

2. 实验环境：确保实验环境安全，避免干扰因素。

3. 教材与课件：准备相关教材和课件，辅助讲解。

4. 讲解与示范：教师提前准备好讲解和示范视频，确保学生能够正确操作实验。

四、教学过程：1. 导入新课：通过一些常见的平抛运动实例，如投掷铅球、飞行导弹、小球做斜下抛运动等，引导学生思考这些现象中的共同特征，并引出平抛运动的观点。

设计提问：这些运动有什么共同特征？学生回答：都是将物体以一定初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下下落。

教师总结：这种运动我们称之为平抛运动。

2. 介绍实验目标和原理：通过实验探究平抛运动的特点，理解平抛运动是水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。

教师提问：我们该如何通过实验来验证这个结论？学生回答：应用频闪照相或视频分析等方法，观察小球的运动轨迹。

3. 实验操作与观察：教师演示实验操作过程，引导学生观察小球的运动轨迹，记录数据。

教师提示：实验中需要注意哪些事项？如何正确应用仪器？学生回答：注意仪器的正确应用方法，如调整角度使小球能准确落在镜面中，注意频闪的频率等。

4. 数据分析与结论：引导学生根据实验数据进行分析，得出平抛运动的特点，并得出结论。

设计提问：通过实验数据，你们发现了什么规律？学生回答：发现小球的运动轨迹是一条曲线，且在竖直方向上速度增加，水平方向上速度不变。

教师总结：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。

第5章+实验设计（DOE）试题

第5章+实验设计（DOE）试题

第5章+实验设计（DOE）试题实验设计(DOE)试题⼀、单选题（32题）1.对3因⼦时间，温度，催化剂进⾏全因⼦实验，分析实验结果，⽤MINITAB软件计算，结果如下：拟合因⼦：产出，时间，温度，催化剂产出的效应和系数的估计（已编码单位）项效应系数系数标准误 T P常量 45.5592 0.09546 477.25 0.000时间 2.9594 1.4797 0.09546 15.50 0.000温度 2.7632 1.3816 0.09546 14.47 0.000催化剂 0.1618 0.0809 0.09546 0.85 0.425S = 0.381847 PRESS = 5.33236R-Sq = 98.54% R-Sq（预测） = 92.36% R-Sq（调整） = 96.87%通过对上⾯的分析，可以看出，对产出有显著影响的因⼦是：（D）A．时间B．温度C．催化剂D．时间和温度E．常量2.下图是某DOE实验的残差正态性检验：请判断下列说法，哪种正确：（B）A．因为P值等于0.870，⼤于0.05，所以残差1不是正态分布B．因为P值等于0.870，⼤于0.05，所以残差1是正态分布C．A，B都错了3.对于DOE实验符号L8(23)，下列解释错误的是：（C）A．本实验的总次数是8次B．本实验是3因⼦2⽔平的设计C．本实验是2因⼦3⽔平的设计D．本实验是全因⼦设计4.下列对DOE实验说法有误的是：（C）A．DOE实验⽅法能减少实验成本B．DOE实验⽅法能缩短缩短产品开发时间和⽣产时间C．DOE实验⽅法能提⾼员⼯的积极性D．DOE实验⽅法能改善流程绩效⽔平5.我们可以从DOE残差与拟合值的残差图中得出：（A）A．残差是否等⽅差B．残差是否随机C．残差是否是正态分布6.全因⼦实验设计⼀般是⼏个因⼦条件下进⾏：（A）A．4因⼦以内B．7因⼦以内C．5因⼦以内D．7因⼦以上7.下⾯是⼀则DOE实验全模型与删减模型效果⽐较表：全模型与删减模型效果⽐较表全模型删减模型R-Sq 0.79550.7927R-Sq(adj) 0.70120.7375s 176.817165.727下⾯说法正确的是：（D）A．删减模型效果⽐全模型要差，因为R-Sq(adj)有所提升B．删减模型效果⽐全模型要差，因为R-Sq有所降低C．删减模型效果⽐全模型要好，因为R-Sq有所降低D．删减模型效果⽐全模型要好，因为R-Sq(adj)有所提升8.实验设计的基本原则是：（D）A．重复试验B．随机化C．区组化D．A、B、C三项9.实验设计确定回归关系并求出最优设置设计⽅法是：（A）A．响应曲⾯法B．部分因⼦设计C．全因⼦设计D．稳健设计10.要确定多种物料关系配⽐，我们会选⽤的设计⽅法是：( C )A．响应曲⾯法B．部分因⼦设计C．混料设计D．稳健设计11.当响应Y与因⼦X存在曲线关系，我们会选⽤的设计⽅法是：（A）A．响应曲⾯法B．部分因⼦设计C．混料设计D．稳健设计12.为了将噪⾳的不良影响降到最低，我们会选⽤的设计⽅法是：（D）A．响应曲⾯法B．部分因⼦设计C．混料设计D．稳健设计13.请看下图：1) 显著项是：（D）A． AB．BC．C14.2) 如要删减模型，必须要保留的项是：（C）A． BC，CB．A，B，CC．BC，B，CD． C15.⽤来确定Y与X间关系式实验设计，我们会⽤：（B）A．因⼦筛选实验设计B．回归设计C．稳健设计D．混料设计16.下⾯是⼀个主效应图，从图上，我可以看出什么：（A）A．与⽥地的效应相⽐，品种对产量的效应很⼤B．与⽥地的效应相⽐，品种对产量的效应相对较⼩C．⽥地的效应较⼤17.关于DOE，下列说法错误的是：（D ）A．是研究正确的设计试验计划和分析试验数据的理论和⽅法B．能确定各个输⼊因素的重要性以及各输⼊因素如何影响输出响应C．DOE=“Design Of Experiments”D．DOE与⽣产过程⽆关18.⼀般来讲，在车间⾥⾯，不可控的因素是：( C )A．机器速度B．产品尺⼨C．车间环境温度19.对于DOE实验的⽬的，下列说法错误的是：( D )A．确定哪些参数对响应的影响最⼤；B．确定有影响的参数设置在什么⽔平，以使响应达到或尽可能达到希望值；C．确定有影响的参数设置在什么⽔平，以使响应的分散度（或⽅差）尽可能⼩；D．确定有影响的参数设置在什么⽔平，以使不可控参数（噪声参数）对响应的影响尽可能⼤。

第五章-正交实验设计

第五章-正交实验设计

是均衡的，在立方体的每个平面上 ，都恰是3个试验
点；在立方体的每条线上也恰有一个试验点。
9个试验点均衡地分布于整个立方体内 ，有很强
的代表性 ， 能 够比较全面地反映选优区内的基本情 况。
正交表，记号为L8(27)，其中“L”代表正交表；L右下角的数字
“8”表示有8行 ，用这张正交表安排试验包含8个处理(水平组 合) ；括号内的底数“2” 表示因素的水平数，括号内2的指数
A因素是增稠剂用量：设A1、A2、A3 B因素是pH值： C因素为杀菌温度： 设B1、B2、B3 设C1、C2、C3 3个水平； 3个水平； 3个水平。
这是一个3因素3水平的试验，各因素的水平之间全部可能
组合有33＝27种 。
全面试验：可以分析各因素的效应 ，交互作用，也可选出 最优水平组合。但全面试验包含的水平组合数较多，工作量 大 ，在有些情况下无法完成 。 若试验的主要目的是寻求最优水平组合，则 可利用正交 表来设计安排试验。
L8(4×24)表中有一列的水平数为4，有4列水平数为2。
5.2 正交试验设计基本程序
对于多因素试验，正交试验设计是简 单常用的交试验设计的基本程序 包括试验方案设计及试验结果分析两部分。
试验方案设计
试验目的与要求
试验指标
选因素、定水平
因素、水平确定 选择合适正交表 表头设计 列试验方案 试验结果分析
（3） 独立性
任一列的各水平出现的次数相等；任两列间所有水平组合出 现次数相等，使得任一因素各水平的试验条件相同。这就保证 了在每列因素各水平的效果中，最大限度地排除了其他因素的 干扰。
5.1.3 正交表的优点 （1）节省资源
（2）方便快捷
（3）信息量大
5.1.4

实验设计与数据处理第五章-现代当代的其他实验设计方法

实验设计与数据处理第五章-现代当代的其他实验设计方法
则该因素为次要因素，不要在该因素上继续试验， 而从其他因素中找到主要因素再做优选试验。
我们取出其中一段，便可以接着使用黄金分割法了
双因素优选法
双因素优选问题，就是要迅速找到二元函数Z=f(x,y)的最大 值。 在这里x，y代表的是双因素。假定处理的是单峰问题，也 就是把x，y平面作为水平面，实验结果z看成平面上的山峰。
x,y,z
画出x，y，z的等高线，等高线的最高点就 是山峰，即最优值
爬山法效果和快慢和起点关系很大，起点选得好，可以省很多 次实验，很多时候直觉和经验可以帮助我们选一个好的起点。
使用技巧：
爬山法的步伐大小很关键，一般来说先向各个方向迈出一小步 试探，找对方向后开始阶段可稍大一些步伐，快到顶点时，减 小步伐。一般来说，越接顶点，试验指标随因素变化越缓慢。
多峰情况：
前面介绍的方法只适用于单峰情况，遇到多峰怎么办？ 可以采用下述两种方法： 1）先不管单峰多峰，使用上面介绍的方法，找到一个峰后，如 果达到生产要求，就先按它生产，以后再找其他更高的峰，可 采用分区寻找的方法。 2）先做一批分布比较均匀，疏松的实验，看它是否有“多峰” 现象。如果有，则在每个可能出现的高峰范围内做实验，把这 些峰找出来，这时，第一批试验点最好按照a：b=0.618:0.382的 比例划分，如下图所示：
310分钟
150 80 30分钟
55度
A
B
C
65
67
75度
平行线法
• 两个因素中，一个例如x易于调整，另一个 例如y不容易调整，则建议用平行线法，先 将Y固定在范围（c，d）的0.618处，即取
Y=c+（d-c）X0.618
用单因素法找最大值，假定在p点取得这一值 ，再把Y固定在范围（c，d）的0.382处，即 取

第五章 实验设计讲解

第五章 实验设计讲解

优点：能较好控制“成熟”因素、降低历史因素对内部效度的影响，可控
制测验因素的干扰，有时能控制统计回归的因素；
缺点：不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除与自变
量同时出现的附加变量的影响，不易控制测验与实验处理的交互作用，多
次施测可能降低或增加被试对实验处理的敏感性。
X
980
A
780
B
C
（二）实验组控制组后测设计
1.设计模式 2.数据统计检验 3.
1.设计模式
R1
X
O1
R2
-
O2
注意：独立样本T检验来进行差异判断。
差异?
例：观看暴力电视对攻击行为的影响.
实验组儿童 控制组儿童
看暴力电 视 -
攻击次 数 攻击 次数
差异?
2.数据的统计检验
独立样本平均数的t-检验：？O1 ＝ O2 曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-检验 或 中位数检 验（非参数检验）
被试内设计 被试间素与水平
因素：自变量， 可以是刺激变量，也可以是被试变量 水平：因素的特定值称为“水平”或称为“处理”
水平结合
一个因素的某一水平与另一因素的某一水平的结合，成为一个水平结 合，或者一个处理结合 例如：噪声强度两个水平：40分贝（A1）、60分贝（A2）; 任务难度两个水平：高（B1）、低（B2） 包含的实验处理有2×2=4
3、三种分配区组被试的方式：
A、一名被试作为一个区组重复接受H种处理，即重复测量设计
B、采用配对法，把在某些特性相同的H个（或H的倍数）被试加 以配对，这时每个配对组为一个区组，H个被试随机分配到H个处 理中 C、区组内的基本单元是一个团体或一个子集，如一个年级为一 个区组，用随机分配的方法给予每个班的实验处理方面

第五章 真实验设计 34单多因素随机区组


拉丁方的标准块：当拉丁方阵的第一行或第 一列都是按字母表顺序排序的时候，叫标准 化方块。
A B B A 2×2 A B C B C A C A B 3×3 A B C D B C D C D A D B A A B C 4×4
P=4的时候标准块的个数是多少？ （4*4 为4； 5*5为56； 6*6 为9408） 拉丁方阵标准块的随机化： 当P=2 时 2*2的拉丁方阵可能的个数是2个； 当P=3 时 3*3的拉丁方阵可能的个数是12个； 当P=4 时 4*4的拉丁方阵可能的个数是576个； …… 当P=7时 7*7的拉丁方阵可能的个数是16942080个； 算法：P！*（P-1）！* 标准方块数
二、多因素随机区组设计的数据分析
• 多因素随机区组设计的数据也可通过多因素方差分 析进行处理，即将区组作为一个因素。实验处理A 和实验处理B的主效应及其交互作用是研究者关注 的中心，区组因素则作为无关变量加以控制。 • 但是研究者可以尝试分析区组因素和实验处理之间 的交互作用，如果达到统计的显著性水平，就可以 进一步修改原有的理论假设，把区组因素作为一个 实验因素加以考虑，以提高实验研究的外部效度。
实验处理平均 O.1
例.天气状况对“赛车”测试速度的影 响
年老组
好
中
差
年轻组
好
中
差
举例
一个研究者在做4种文章的生字密度对 学生阅读理解影响的研究时，在这个研究 中，自变量——生字密度有a1, a2, a3, a4 四个水平。学生智力不是研究者感兴趣 的变量，但它们对实验可能有影响，于是 将它们纳入到“自变量”中。
随机化区组设计的原则
• 随机化区组设计的原则是同一区组内的被试尽量 “同质”。 • 每一区组内被试的人数分配有3种情况： 一名被试作为一个区组。这时，每名被试(区组)均 接受全部处理，在接受处理的顺序上要采用随机化 的方法。 每个区组内被试的人数是实验处理数目的整倍数。 区组内的基本单元不是一名被试或几名被试，而是 以一个团体为单元。

第五章 真实验设计 5重复测量实验设计


研究设计

影响被试者对知觉图形喜欢程度的因素有很多，在我们的研 究中，不关心这些因素的作用、影响，只关心熟悉程度对被 试者的喜欢程度产生的影响。我们准备采用单一因素研究模 式，可以考虑的备选模式有两种，一种是重复测量，一种是 非重复测量。哪种更好呢？ 我们将熟悉程度定义为呈现图形的次数，分为4种水平，呈 现1次，2次，3次，4次；每次呈现时间为1分钟，以卡片的 形式呈现。实际操作中，第一次呈现时，要求被试者对该图 形给予一个评价，评价方法是采用模糊数学的方法，采用0100之间的数字来表示自己对图形的喜欢程度，0表示喜欢程 度最低，100表示喜欢程度最高。第二次呈现时，与第一次 要求相同。这时，得到的实验数据就是呈现2次的（前面第 一次实验时，已经接受1次刺激），采用累积的方法来定义 处理水平。
E1 E2 E3 E4 E5
a1 a2 a3 a4 —————————————— S11 S12 S13 S14 S21 S22 S23 S24 S31 S32 S33 S34 S41 S42 S43 S44 S51 S52 S53 S54 —————————————— Y1 Y2 Y3 Y4
被试间设计的优缺点
被试受到不同顺序的自变量水平的处理，所
以当平均全部被试的测试成绩时，任何顺序效果
应相等地分布在全部自变量水平上。
1. 完全抵消平衡 （一般适用于三个处理以下）
• 确定自变量水平的所有可能组合（每一种处理在每 一个位置上出现次数相等；任何一个处理先于其他 处理的次数相等） • 把不同的被试分派到每一组合中去（每种顺序都只 有一个相等的次数）
③ 2+1,
3+1, 1+1,
4+1, (n+1)=1, 5+1, ……

多因素实验设计

（1）被试旳选择漏失。
（2）连续测量旳渐进误差。
二、静态变量
对于某些静态旳被试变量我们也极难得出 因果旳关系。
例：Jones(1972)在一项研究中发觉盲童和 正常小朋友相比较，在运动感觉旳精确 性上要好于正常小朋友。我们是否能够 以为眼盲是造成运动感觉好旳原因？
全部旳自然组设计都不能明确地定出因果关系。
MG-IWS
使用此种设计时，先要有相互配正确两组被试。 一组分配到A1，另一组分配到A2。然后两 组都接受B1和B2旳处理。
MG-CWS
除了B1和B2有屡次试验，并使每一位被试旳 渐进误差都被平衡掉。其他和MG-IWS类似。
IWS-CWS
在这种混合设计中，因为两个变量都属于被试内设 计，所以只有一种被试组。
原因设计旳最简朴形式就是试验中有两个自变量，每 个自变量各有两个水平。这就是2×2原因设计，这 种设计共有四种可能旳组合。
原因设计一般使用两个或三个原因，每个原因有2-6个 水平，原因过多或水平过多都将使试验变得十分复 杂而难以进行，而且成果也难以合理地解释。
二、原因设计旳安排
原因设计既能够按照组内设计也能够按照 组间设计进行，混合设计也常作为原因 设计旳一种设计方式。
三、选用设计类型旳考虑
1、我们首先要考虑所采用旳自变量是否需要 特殊旳设计才能够有效地操纵。
2、其次，我们就是要考虑经济、以便、数据 处理旳精确度等。
第二节 原因设计与交互作用
一、原因设计 二、原因设计旳安排 三、交互作用旳意义
一、原因设计
原因设计是有关两个或两个以上变量（原因）旳试验 设计，它旳特点是将试验中旳每个变量旳多种水平 都结合起来进行试验。
每当我们将两组旳差别归因于被试变量旳不同 步，我们都应该小心，看一看被试变量还有 无我们没有发觉旳不同点。当我们把被试按 照一种不同特征分组时，可能把其他不同旳 特征也涉及进去了。

第5章+实验设计(DOE)试题

实验设计(DOE)试题一、单选题 （32题）1.对3因子时间，温度，催化剂进行全因子实验，分析实验结果，用MINITAB软件计算，结果如下：拟合因子：产出，时间，温度，催化剂产出 的效应和系数的估计（已编码单位）项 效应 系数 系数标准误 T P常量 45.5592 0.09546 477.25 0.000时间 2.9594 1.4797 0.09546 15.50 0.000温度 2.7632 1.3816 0.09546 14.47 0.000催化剂 0.1618 0.0809 0.09546 0.85 0.425S = 0.381847 PRESS = 5.33236R-Sq = 98.54% R-Sq（预测） = 92.36% R-Sq（调整） = 96.87%通过对上面的分析，可以看出，对产出有显著影响的因子是：（D）A．时间B．温度C．催化剂D．时间和温度E．常量2.下图是某DOE实验的残差正态性检验：请判断下列说法，哪种正确：（B）A．因为P值等于0.870，大于0.05，所以残差1不是正态分布B．因为P值等于0.870，大于0.05，所以残差1是正态分布C．A，B都错了3.对于DOE实验符号L8(23)，下列解释错误的是：（C）A．本实验的总次数是8次B．本实验是3因子2水平的设计C．本实验是2因子3水平的设计D．本实验是全因子设计4.下列对DOE实验说法有误的是：（C）A．DOE实验方法能减少实验成本B．DOE实验方法能缩短缩短产品开发时间和生产时间C．DOE实验方法能提高员工的积极性D．DOE实验方法能改善流程绩效水平5.我们可以从DOE残差与拟合值的残差图中得出：（A）A．残差是否等方差B．残差是否随机C．残差是否是正态分布6.全因子实验设计一般是几个因子条件下进行：（A）A．4因子以内B．7因子以内C．5因子以内D．7因子以上7.下面是一则DOE实验全模型与删减模型效果比较表：全模型与删减模型效果比较表全模型 删减模型R-Sq 0.79550.7927R-Sq(adj) 0.70120.7375s 176.817165.727下面说法正确的是：（D）A．删减模型效果比全模型要差，因为R-Sq(adj)有所提升B．删减模型效果比全模型要差，因为R-Sq有所降低C．删减模型效果比全模型要好，因为R-Sq有所降低D．删减模型效果比全模型要好，因为R-Sq(adj)有所提升8.实验设计的基本原则是：（D）A．重复试验B．随机化C．区组化D．A、B、C三项9.实验设计确定回归关系并求出最优设置设计方法是：（A）A．响应曲面法B．部分因子设计C．全因子设计D．稳健设计10.要确定多种物料关系配比，我们会选用的设计方法是：( C )A．响应曲面法B．部分因子设计C．混料设计D．稳健设计11.当响应Y与因子X存在曲线关系，我们会选用的设计方法是：（A）A．响应曲面法B．部分因子设计C．混料设计D．稳健设计12.为了将噪音的不良影响降到最低，我们会选用的设计方法是：（D）A．响应曲面法B．部分因子设计C．混料设计D．稳健设计13.请看下图：1) 显著项是：（D）A． AB．BC．CD．BC，C14.2) 如要删减模型，必须要保留的项是：（C）A． BC，CB．A，B，CC．BC，B，CD． C15.用来确定Y与X间关系式实验设计，我们会用：（B）A．因子筛选实验设计B．回归设计C．稳健设计D．混料设计16.下面是一个主效应图，从图上，我可以看出什么：（A）A．与田地的效应相比，品种对产量的效应很大B．与田地的效应相比，品种对产量的效应相对较小C．田地的效应较大17.关于DOE，下列说法错误的是：（D ）A．是研究正确的设计试验计划和分析试验数据的理论和方法B．能确定各个输入因素的重要性以及各输入因素如何影响输出响应C．DOE=“Design Of Experiments”D．DOE与生产过程无关18.一般来讲，在车间里面，不可控的因素是：( C )A．机器速度B．产品尺寸C．车间环境温度D．焊接温度19.对于DOE实验的目的，下列说法错误的是：( D )A．确定哪些参数对响应的影响最大；B．确定有影响的参数设置在什么水平，以使响应达到或尽可能达到希望值；C．确定有影响的参数设置在什么水平，以使响应的分散度（或方差）尽可能小；D．确定有影响的参数设置在什么水平，以使不可控参数（噪声参数）对响应的影响尽可能大。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

组中重复的次数也相同
3、三种分配区组被试的方式：
A、一名被试作为一个区组重复接受H种处理，即重复测量设计
B、采用配对法，把在某些特性相同的H个（或H的倍数）被试加 以配对，这时每个配对组为一个区组，H个被试随机分配到H个处
理中
C、区组内的基本单元是一个团体或一个子集，如一个年级为一 个区组，用随机分配的方法给予每个班的实验处理方面
R1
X1
O1
R2
X2
O2
差异?
R3
注意：F检验来进行差异判断
O3
例：电视内容对攻击行为的影响.
实验1组儿童
看暴力电视
攻击次数
实验2组儿童
看助人 电视
攻击次数
差异?
控制组儿童
-
攻击次数
注意：F检验如有显著差异，则还需进一步多重比较。
评价
采用随机选取和分配被试的方法,可以控制选择,被 试消亡以及选择和成熟的交互作用. 安排实验组和控制组,可以控制历史,成熟,仪器的 使用等因素对实验的干扰. 不进行前测,可以消除练习,熟悉和疲劳效应.
O23 O33
O14
O24 O34
O1
O2 O3
处理平均
O.1
O.2
O.3
O.4
O..
实验组控制组配对被试设计
A、基本模式 R O M R B、数据统计分析 相关样本的 t 统计法 C、优点
a、对机体变量的控制方面要比完全随机化设计更为严格，特别是被试人统计方法比较简单
（三）多因素实验设计（析因设计）
。测验的反作用、实验安排的反作用、选择偏差
与实验变量的交互作用重复实验处理的干扰均可
能影响相等时间样本设计下的研究的外部效度。
二 .多组准实验设计
1.不相等实验组控制组前测后测设计 2. 不相等实验组控制组前测后测时间系列设计 3. 平衡对抗设计（轮组设计、拉丁方设计）
1.不相等实验组控制组前测后测设计
评价
优点：考虑了个别差异对实验结果的影响 （即区组效应），并可通过统计处理排除 这种影响 缺点：区组的划分不一定容易进行；划分 得到的区组内部的被试差异也可能很大
随机化区组单因素设计的基本模式
实验处理 区 组
X1 X2 X3 X4
区组平均
优良
中等 较差
O11
O21 O31
O12
O22 O32
O13
基本模式 O1 X O2
…………………… O3 X O4
主要缺点： 选择与其他因素的交互作用可能会降低该 设计的效度
2.不相等实验组控制组前测后测时间系列设计
基本模式 O1 O 2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8 …………………………………………… O9 O 10 O11 O12 O13 O14 O15 O16
交互效应：反映两个或者多个因素的联合效应。
当一个因素如何起作用受到另一个因素影响时，称为两个因素之间存在交互
效应；
当一个因素如何起作用受到另外两个因素影响时，称为三个因素之间存在交 互效应。
第二节 真实验设计
一 完全随机化设计（独立样本设计或被试间设计） 二 随机化区组设计（相关样本设计或被试内设计） 三 多因素实验设计（析因设计）
实验处理组合 区 组 Xa1 Xb1 1 O111 Xa1 Xb2 O112 Xa1 Xb3 O113 Xa2 Xb1 O121 Xa2 Xb2 O122 Xa2 Xb3 O123
2
… n
O211
… On11
O212
… On12
O213
… On13
O221
… On21
O222
… On22
O223
… On23
（四） 实验组控制组前测后测设计
R1
O1
X
O2
R2
O3
-
O4
例 教学训练对标题预测内容的能力影响
实验组
内容预测1
方法训练
内容预测2
控制组
内容预测3
常规训练
内容预测4
注意:1独立样本T检验;2单因素协方差分析
评价
优点：同实验组控制组后测设计 缺点：使用了前测，虽然为检查随机分组是否存 在偏差提供了充分的依据，但可能影响后测的敏 感性、疲劳效应、熟悉效应。
心理学实验设计
第五章 真实验设计 第六章 准实验设计 第七章 非实验设计
第五章 心理学实验设计
第一节 概述 第二节 真实验设计
第三节 准实验设计
第四节 非实验设计
第一节 概述
一 实验设计
二 实验设计的类型
三 实验设计常用术语
一 实验设计
实验设计：研究者针对需要验证的实验假设，为有计划的 搜集观察资料而预先建立和依据的设计模式。 实验设计是进行科学实验前做的具体计划 目的在于找出实验条件和实验结果之间的关系，做出正确 的结论，来检验解决问题的假设。
二 实验设计的类型
从对实验控制条件的严密程度的不同：
真实验设计
准实验设计 非实验设计
根据实验中要操纵变量的多少：
单因素实验设计 多因素实验设计
根据在各种自变量及各种处理水平中是否用相同被试：
被试内设计
被试间设计
混合设计
三 实验设计的基本术语
因素与水平
因素：自变量， 可以是刺激变量，也可以是被试变量 水平：因素的特定值称为“水平”或称为“处理”
Xb1
Xb
O12 O1: ….
Ob1
Xb2
O42
O4: ….
O4k Oa1
O5: ….
O5k Oa2
O6: ….
O6k Oa3
Ob2
第三节、准实验设计（Quasi-Experimental Designs）
一 单组准实验设计 二 多组准实验设计
一 单组准实验设计
1.时间系列设计
2.相等时间样本设计
O1: …. O3: ….
O2: …. O4: ….
Oa1
Oa2
B、数据的统计分析
独立样本的多因素方差分析
4、随机化区组多因素实验设计
什么是随机化区组多因素实验设计： 析因设计中用一个组的被 试接受设计中每一种因素各个水平组合成的全部处理，观测得 到每个被试的全部反应分数就是一个区组，至于哪个被试先接 受哪一种实验处理，则须用随机分配的方法来决定 基本模式（ 2 × 3 随机化区组多因素设计） 优点：所需的被试人数少；少了个体差异
为被试间设计； 被试随机取样，随机安排到不同的实验处理，称为完全随机化设计 各个实验处理组的被试之间没有关系，称为独立样本设计 实验组控制组后测设计
实验组控制组前测后测设计
所罗门四组设计（重迭实验设计）
（二）实验组控制组后测设计
1.设计模式 2.数据统计检验
3.
1.设计模式
R1
X
O1 差异?
R2
2、多因素实验设计的优点
可考察各个自变量对同一因变量的主要影响效应（主 效应） 可考察各个自变量交互作用对因变量的主要影响效应（ 交互作用） 可考察一个自变量的各个水平在另一个因素的某个水平 上的效应（简单效应）
3、完全随机化多因素实验设计（随机析因设计）
A、基本模式
2 ×2完全随机化多因素设计模式
注意：独立样本T检验来进行差异判断。
O2
例：观看暴力电视对攻击行为的影响.
实验组儿童
看暴力电 视
攻击次 数 差异?
控制组儿童
-
攻击 次数
2.数据的统计检验
独立样本平均数的t-检验：？O1 ＝ O2 曼-惠特尼（Mann-Whitney）U-检验 或 中位数检
验（非参数检验）
（三）实验组控制组多组后测设计模式
四 交叉聚合实验设计
一 完全随机化设计（独立样本设计或被试间设计）
（一） 概念 （二） 实验组控制组后测设计 （三） 实验组控制组多组后测 （四） 实验组控制组前测后测设计 （五）所罗门四组设计（重迭实验设计）
（一）概念
概念：每个被试只接受一种自变量水平或者多个自变量水平结合中的一种实验处理，
不同被试接受不同的自变量水平或者多个自变量水平结合中的不同实验处理，所以称
3.多组准实验设计
1、时间系列设计
设计模式：O1 O 2 O3 O4 X O5 O6 O7 O8 引入实验变量X后，时间系列设计的某些可能的结果模型
优点：能较好控制“成熟”因素、降低历史因素对内部效度的影响，可控
制测验因素的干扰，有时能控制统计回归的因素； 缺点：不能控制与实验处理同时发生的偶发事件的影响，不能排除与自变 量同时出现的附加变量的影响，不易控制测验与实验处理的交互作用，多 次施测可能降低或增加被试对实验处理的敏感性。
X 980 780 580 380 180
A B C D E F H G
-20
〇1
〇2
〇3
〇4
〇5
〇6
〇7
〇8
2、相等时间样本设计
设计模式： X1O1 X0O 2 X1O3 X0O4
优点：能较好控制“历史”因素对内部效度的影 响。所以该设计被广泛应用于研究不同条件下学 生学习的效应。
缺点：在控制影响外部效度的因素方面不够理想
5、分区重复测量的多因素实验设计
在析因实验设计中，对被试的分配，有时采用随机分配与重复测量
相结合的方法，即对一种或几种自变量用随机分配法，而对其它自 变量则用重复测量法，这种综合分配的多因素实验设计被称为分区
重复测量多因素实验设计（多因素混合设计）
基本模式（ 3 × 2多因素混合设计）
Xa1 O11 Xa Xa2 O21 O22 O2: …. O1k O41 O2k O51 O52 Xa3 O31 O32 O3: …. O3k O61 O62