实验设计的例子

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1、实验设计的例子篇一：实验心理学例子实验心理学例子20XX-08-18 14:541、一个研究者想要确定饥饿是否会影响猫的攻击性。 以10只猫为被试，主试将他们关在不同的笼子里，并对他 们进行不同时间间隔的食物剥夺。两周后，猫的体重降为正 常体重的80%。主试将2只猫放在一起15分钟，观察是否有 攻击行为或打架发生。所有情况下，猫都表现出一定的威胁 状态，大多数情况下出现了打架行为。研究者得出结论，饥 饿可以增加猫的攻击性。解答：自变量-猫的饥饿程度；因变量-攻击行为的多 少。该实验中只观察了自变量的单一水平，没有使用对照组， 不能确定攻击行为是否比不饥饿时增加。修改：采用不进行饥饿处理的猫作为

2、对照组，观察两组 攻击行为数量，检验差异是否显著。2、有些心理学家在食品和饮料公司工作，他们在产 品发展中一直担任重要角色。有消费心理学家设计了一个实 验，目的是测量顾客对两种类型可乐的喜爱程度。在某个市 场范围内，这家公司的可乐销售情况不如对手。有趣的是， 公司的总体销售情况要比对手好。研究者认为这样的可乐销售情况是由当地的一些条件 造成，于是他们开始检验这个假设。这是一个重复测量实验 设计，每个被试要品尝两种可乐。一种可乐被标记为Q （竞争对手的牌 子），另一种被标记为M （本公司的牌子）。随机选取年龄 在 1462 岁之间的市民为被试。所有被试品尝 Q 牌子后品尝 M 牌子，然后报告自己

3、的喜好。令实验者吃惊的是，大多数 被试报告喜欢 M 牌子。实验者得出结论，样本被试喜欢他们 公司的可乐，广告是引起竞争对手饮料销售好的原因。因此， 他们建议加大对当地广告投资已改善销售情况。解答：自变量-可乐类型（2 水平即两种牌子）；因 变量-被试的喜好。被试内设计。可能存在的问题是，被试对可乐喜好的判断可能受品尝 的先后顺序影响。修改：采用平衡序列重复测量设计。即一半被试按照 Q-M 顺序品尝，令一半按照 M-Q 顺序品尝。另外，还应该控制被试对可乐牌子及顺序的知晓，即知 告知被试要进行 2 种可乐的比较，而被试不知道先品尝的是 哪种，后品尝的是哪种，以免他们故意讨好调查者。3、以为实验者

4、想要测验在学习无意义音节时集中练 习和分散练习的效果。他使用了 3 个处理组，然后将被试随 机分配到各种条件下。第一组，在一天的 30 分钟内练习 20 个无意义音节；第二组，连续两天练习相同的无意义音节，每天 30 分钟；第三组，连续 3 天练习这些无意义音节，每天 30 分钟。然后， 实验使用一个自由回忆测验来评价每组的学习成绩。3 组被 试对 20 个无意义音节的平均回忆量分别为 5.2，10，14.6 。 3 个均数之间在 0.01 水平上达到统计显著，实验者认为分散 练习的效果比集中练习的效果好。解答：自变量-练习间隔（3 个水平，一天，2 天，3 天）；因变量，自由回忆的保持量。单

5、因素完全随机设计。可能存在的问题是，3 组织间除了学习间隔外，其他条 件并不相等，第一组连续时间共 30分钟，第二组60分钟， 第三组 90 分钟。这个因素可能导致被试保持量的差异是由 学习累积时间引起，而不是学习间隔。修改：调整三组练习的总时间，使其相等。例如第一组 一天30分钟连续联系，第二组连续 2天每天15分钟练习， 第三组连续 3天每天 10分钟练习。/补充：还有一个问题，就是三组被试在学习与测验之 间的时间间隔不相同，第一组间隔 2天，第二组间隔1天， 第三组无间隔，这样，随着时间的推移，可能引入了混淆变 量，例如第一组被试可能遗忘得更多。/修改：改为同样的测验与学习之间的间隔，每

6、组学习 之后同样间隔 1 天再进行测验。4、一位心理学家想调查大学生失败的原因。她选取两 组学生，一组曾经考试不及格，另一组成绩优异。他对两组 学生进行自尊测验。结果发现，考试不及格组的自尊低于成 绩优异组。她认为，低自尊是造成大学生失败的原因之一， 并进一步提出低自尊的人很可能成功期望低，在大学里表现 出抵抗行为，最终导致失败。解答：自变量-考试成绩优异/不及格；因变量 -自尊 测验分数。 可能存在的问题是，即使实验得出不及格组与 优异组被试的自尊分数差异显著，也不一定说明自变量与因 变量之间孰因孰果的关系。也可能是由于考试不及格导致自 尊下降。5、有心理学家设计一个研究，目的是确定通过生物

7、 反馈技术能否让高血压病人学会控制自己的血压。这种仪器 可以记录每位病人的血压。病人通过音调会获得自己血压水 平的反馈，血压下降时音调降低，升高时音调提高。实验要 求病人尽可能保持音调平稳。5 位高血压病人分别接受 10 小 时反馈。在这实验过程中，5 位病人的血压水平都有所下降， 研究者认为这种方法很成功。解答：自变量-是否进行生物反馈；因变量-被试血压 变化趋势。 可能存在的问题是，实验只观察了自变量的一 个水平，没有采用控制组，血压下降可能仅是由于被试有意 让情绪平稳，而不是因为有生物反馈。修改：增加控制组，选取与实验组血压水平匹配的被试。 对控制组不使用生物反馈技术，只让他们自己尽量保

8、持血压 水平稳定。经过相同时间的处理后，检验2 组血压下降程度 的差异。6、为了测验在学习简单任务时，高驱力的被试要比低 驱力的被试学习速度快，心理学家设计了一个实验。他们进 一步提出在学习复杂任务时会得到相反的结果 -低驱力的 被试学习速度更快。实验者对驱力的操作定义是每一个被试 在外显焦虑量表上的得分（MAS）。实验选择20名高焦虑（高 驱力）被试，20 名低焦虑（低驱力）被试，要求他们学习一 项复杂任务，结果低驱力组速度快于高驱力组，于是实验者 认为结论证实了假设。解答：自变量-1）焦虑水平（驱力水平），高/低，2） 学习任务，难/易；因变量-学习速度。可能存在的问题是，本实验只检验了

9、2 种自变量结合 4 种情况中的 2 种，不能充分证实所提出的假设。修改：采用 2*2 设计，即将 20 名高焦虑随机分配到难 易两种任务中，每组 10 名，20 名低焦虑被试也随机分配到 难易2 种任务中，每组10 名；焦虑水平 高 低篇二：试验设计课程案例分析）实验设计课程案例分析小组成员：45120202 白合兵45120203 田大越45120212 刘永勉2.1 正交实验设计概述正交实验设计 11 是研究多因素多水平的一种设计方 法，它是根据从全面实验中挑选出部分有代表性的点进行实 验，正交实验设计又称正交设计或多因素优选设计，是一种 合理安排、科学分析各实验因素的一种有效的数理统计

10、方 法。它是在实践经验和理论认识的基础上，借助一种规格化 的“正交表”，从众多的实验条件中确定出若干个代表性较 强的实验条件，科学地安排实验，然后对实验结果进行综合 比较，统计分析，探求各因素水平的最佳组合，从而得到最 优或较优实验方案的一种实验设计方法。正交实验设计的特 点是用不太多的实验次数，找出实验因素的最佳水平组合， 了解实验因素的重要性程度及交互作用情况，减少实验盲目 性，避免资金浪费等。它能以较少的实验次数找到较好的实 验（生产）方案，由正交实验寻找出的优化参数（条件）与 全面实验所找出的最优条件有一致的趋势。正交实验设计具有正交性，使实验具备均衡分散和综合 可比性。此法应用方便，

11、准确性高，在多因素条件下应用有 很大的优越性,是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。 日本著名的统计学家田口玄一将正交实验选择的水平组合 列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验， 按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑 每一组合的重复数。若按L93正交表按排实验，只需作9次， 显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研 究中已经得到广泛应用。22 正交实验设计基本程序 正交设计中常用的术语有：指标、因子和水平。正交设 计把实验设计要考虑的结果和评价准则称为指标，一般以yi 表示第i次实验的指标值；把对实验结果和对评价指标可能 产生影响且在实验中明确了条

12、件加以对比的因素称为因子， 一般以大写字母表示；把每个因子在实验中的具体条件称为 因子的水平，简称水平，一般以表示因子的大写字母加上脚 标来表示。对于多因素实验，正交设计是简单常用的一种设计方 法，其设计程序12如图4所示。Figure 4 The programming of potassium diformate2.3 正交实验方案设计2.3.1 明确实验目的，确定实验指标 实验设计前必须明确实验目的，即本次实验要解决什么 问题。实验目的确定后，对实验结果如何衡量，即需要确定 出实验指标。实验指标可为定量指标，如强度、硬度、产量、 出品率、成本等；也可为定性指标如颜色、口感、光泽等。 一般

13、为了便于实验结果的分析，定性指标可按相关的标准打 分或模糊数学处理进行数量化，将定性指标定量化。2.3.2 选择实验因素，确定实验水平，列出因素水平 表根据专业知识、以往的研究结论和经验，从影响实验指 标的诸多因素中，通过因果分析筛选出需要考察的实验因 素。一般确定实验因素时，应以对实验指标影响大的因素、 尚未考察过的因素、尚未完全掌握其规律的因素为先。实验 因素选定后，根据所掌握的信息资料和相关知识，确定每个 因素的水平，一般以2-4 个水平为宜。对主要考察的实验因 素，可以多取水平，但不宜过多（W6），否则实验次数骤 增。因素的水平间距，应根据专业知识和已有的资料，尽可 能把水平值取在理想

14、区域。2.3.3 选择合适的正交表,进行表头设计 正交表的选择是实验设计的首要问题。正交表选得太 小，实验因素可能安排不下；正交表选得过大，实验次数增 多，不经济。正交表的选择原则是在能够安排下实验因素和 交互作用的前提下，尽可能选用较小的正交表，以减少实验 次数。表头设计就是指将实验因素和交互作用合理地安排到 所选正交表的各列中去的过程。若实验因素间无交互作用， 各因素可以任意安排；若要考察因素间的交互作用，各因素 应按相对应的正交表的交互作用列表来进行安排，以防止设 计“混杂”。正交表是一整套规则的设计表格，表示方法记为Lm,其 中L为正交表的代号，m为实验的次数，r为水平数，n为列 数，

15、也就是可能安排最多的因素个数。例如 L9， ，它表示 需作9次实验，最多可观察3个因素，每个因素均为3水平。 一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合 型正交表。根据正交表的数据结构看出，正交表是一个m行 n列的表，表11中，大写字母表示A、B、C三个因素，下标 表示每个因素有1、2、3三个水平。表1 三因数三水平正交实验表2 3 4 5 6 7 8 91A1 A1 A2 A2 A2 A3 A3 A3 1B2 B3 B1 B2 B3 B1 B2 B3 1C2 C3 C2 C3 C1 C3 C1 C2正交表具有以下两项性质：每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在三水平 正交表中，

16、任何一列都有下标“1”、“2”、“3”，且在 任一列的出现次数均相等。任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在三水 平情况下，任何两列有序对共有9种，1.1、1.2、1.3、2.1、 2.2、2.3、3.1、3.2、3.3，且每对出现数也均相等。以上两点充分的体现了正交表的两大优越性，即“均匀 分散性，整齐可比”。通俗的说，每个因素的每个水平与另 一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。2.3.4 编制实验方案，按方案进行实验，记录实验结 果根据实验方案进行实验，记录实验结果。2.4 正交实验结果分析极差分析法（R法）又称直观分析法，此法计算简便而 直观，简单、易懂，是正交实验结果分析最常用

17、的方法。2.4.1 确定实验因素的优水平和最优水平组合 最佳水平是指每个因子的各水平中使指标达最佳的水 平。为确定因子的最佳水平，必须确定该因子各水平对指标 的影响。分析A因素各水平对实验指标的影响。A因素的i 水平所对应的实验指标平均值用kAi表示（Kj第j个因 素第 i 个水平的所有实验结果指标值的均值）。根据正交设 计的特性，对 A1、A2、A3 来说，三组实验的实验条件是完 全一样的（综合可比性），可进行直接比较。如果因素 A 对 实验指标无影响时，那么 kA1、kA2、kA3 应该相等，但 kA1、 kA2、kA3实际上不相等。说明，A因素的水平变动对实验结 果有影响。因此，根据 k

18、A1、kA2、kA3 的大小可以判断 A1、 A2、A3对实验指标的影响大小，k值大的对实验指标的影响 大，为 A 因素篇三：教育心理实验设计方案案例英语单词长度和被试背诵时间是否影响背诵者的记忆 效果 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一、假设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；2. 背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好二、变量及额外变量的操纵方法1.自变量：单词的长度，背诵时间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 3.额外变量：被试的性别、智商水平，疲 劳效应等（1）

19、额外变量的操控方法：?选择性别数量上相等的被试（男 10女10）?选择在同一智商水平（按韦克斯勒智力量表）的被试?让被试在实验中休息三、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的实验处理四、实验实施过程及方法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。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。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。