第十四章实验设计精要.ppt

第十四章 实验设计 第一节 实验设计的要素和原则 一. 实验设计中的基本要素 实验因素（处理因素） 是根据研究目的而施加的特定实验措施。在选择和确定处理因素时，应注意以下几个问题： 分清处理因素和非处理因素； 处理因素应当标准化。 实验单位（受试对象） 实验效应 指处理因素作用于实验对象的反应。这种效 应通过某些观测指标数值的大小来体现。 指标的选择应当注意以下几点： 选用客观性较强的指标； 注意指标的合理性； 选用灵敏度较高的指标。 选用精确性较强的指标。 二. 实验设计的4个基本原则 重复、随机、对照、均衡是实验设计的4个基本原则。 1.对照的原则 就是要设立参照物 对照有多种方式 空白对照 安慰剂对照 实验对照 标准对照 自身对照 2.随机化的原则 3.均衡的原则 就是要设法使各条件下的受试对象受到非实验因素的干扰和影响的机会和数量基本相等。 4.重复的原则 就是实验因素各水平组合下要有足够的样本含量。 第二节 随机化分组方法 一.完全随机分组 二.区组随机排列方法 三.分段（或分层）随机分组 第三节 几种简单的样本含量估计方法 一.决定样本含量的参数 1.设定检验的第I类错误概率?，即检验水准。 2.设定检验的第II类错误概率?。 3.总体平均数?（或总体率?）、总体标准差? 。 4.处理组间的差别?。 二.样本含量估计方法 1.两样本均数比较 2.两组样本率比较 第四节 实验设计的方法 完全随机设计 随机区组设计 拉丁方设计 交叉设计 析因设计 正交设计 一.交叉设计(cross-over design) 在交叉设计时可以采用完全随机设计或随机区组设计方法来安排受试对象。 选取n（n为偶数）个受试对象，随机地使半数受试者先接受A处理，后接受B处理，而另一半受试者则正好相反，即先接受B处理再接受A处理。 或选取n（n为偶数）个受试对象，按某属性将受试对象配成n/2对，用随机的方法决定每对中的一个受试对象接受两种处理的先后顺序，让该对中的另一个受试对象接受处理的顺序相反。 两种处理先后作用于同一批受试对象，并且以同等的机会出现在两个试验阶段中，故称为两阶段交叉设计。 SPSS演示 二. 拉丁方设计(Latin square design) (一)拉丁方设计的概念 SPSS演示 三. 正交设计(orthogonal design) 是利用一系列规格化的正交表来安排多因素试验的一种十分有效的设计方法。 （一）正交表 （二）交互作用表 对应于每一张正交表都有一张交互作用表。 （三）表头设计 根据分析要求，选用合适的正交表，把各因子安排在各列的过程称为表头设计。 （四）正交试验及其方差分析的基本步骤 1.确定观察指标； 2.拟定可能影响观察指标的因子和水平，选择合适的正交表； 3.做表头设计：结合正交表的交互作用表把单个因素及其交互作用分别安排在表头的各列号之下； 4.按设计的试验条件 进行试验； 5.对数据作方差分析，获得结论。 SPSS演示 表12.7 L4（23）二列间交互作用表 1 2 3 1 2 3 2 1 列号 例 研究者要分析A、B因子的主效应和交互作用， 可选用L4（23）正交表，根据交互作用表得到表头设计。 表12.8 表头设计： 列号 1 2 3 因子 A B A ? B 表12.7 L4（23）二列间交互作用表 1 2 3 1 2 3 2 1 列号 也可选用L8（27）正交表，根据交互作用表得到表头设计。 表12.9 L8（27）二列间交互作用表 列号 1 2 3 4 5 6 7 3 2 5 4 7 6 1 6 7 4 5 7 6 5 4 1 2 3