SPSS数据分析问题提出与实例导学 第6章 多因素方差分析.pdf

用第六章多因素方差分析B第一节 多因素组间实验设计的 B方差分析过程与SPSS用本章使用的SPSS版本为SPSS13.0。本章 部分内容采用SPSS方差分析的程序进行。完全随机实验设计，就是多个实验组 各自参加一种实验处理，而且被试的选择、分组和实验顺序的编排都尽可能具有随机 性，这样可以保证不同实验处理之间的完 全独立性。在这种设计中，有多少个实验 处理（自变量的一个水平或多个自变量某 一水平的一个结合），就要有多少个独立 的被试组。多因素组间方差分析的菜单为 Anal yzeGeneral Linear Model 一 Univariate 京师范大学.，2004年）粲、徐建平著，现代心理与教育统计学，北果见数据文件SPSS第6章实例6.1。（实例见张厚字量。试分析两种因素对识字量的作用。实验结肃”，b2为“轻松”。每一单元格中的数据为识为分散识字，B因素表示教学态度，其b1为“严表中A因素表示教学方法，其中a1为集中识字a2（即两因素两水平的不同组合），结果如下表，机分成四组（每组5人），每组接受一种实验处理态度（B）对儿童识字量的作用。将20名被试随例6.1研究不同的教学方法（A）和不同的教学及6 1不同的豉学方法和不问的我现血儿去河宇髭出的簟能数靠及A因素（教学方法）B因素（教弦度）集中识字（4）分散识字（a2）严肃（bl）SW2)严肃（bl）SW2)839173220262123123120281445172510402029Z 6418195137B解：这是2义2的完全随机设计用平方和a.先看成4组(a1b1,a1b2,a2b1,a2b2)每 组5人，按单因素完全随机设计求SSt,SSb，SSwBb.A因素的组间平方和SSA用 所谓A因素的组间平方和是假定全体只根据A因素来分组，则分成两组，每组10人用 B因素的组间平方和SSB在SSb中不但有A、B两因素各自的单独 作用（称为因素主效应）还包括着两个因 素间的交互作用（AXB）。B自由度B均方GF检验G方差分析表从上面方差分析的结果可以看到，两因 素之间交互作用非常显著，这表明集中识字 与分散识字效果的不同是受不同教学态度 影响的。同样,不同的教学态度对识字量的 不同作用也受到识字教学方式的影响。若 需要进一步检验是哪个水平上存在差异，需 要进一步进行事后分析。【SPSS操作指南】1、正态检验选择菜单Anal yze-Desc riptive Statistic s-Expl ore，将a和b变量放入 Fac tor List框中，将sc ore变量放入 Dependent List框中。点击Paste按钮。0显示结果如下：F：EXAMINE0 VARIABLES=sc ore BY a bB/PLOT NPPLOTB/STATISTICS DESCRIPTIVESFl/CINTERVAL 95E/MISSING LISTWISER/NOTOTAL.0将以上程序修改为：F：EXAMINE0 VARIABLES=sc ore BY a by bB/PLOT NPPLOTB/STATISTICS DESCRIPTIVESFl/CINTERVAL 95E/MISSING LISTWISER/NOTOTAL.修改完毕之后，选中这段程序语句，点 击菜单Run Sel etion运行结果。Tests of Normality教学方法教学态度Kolmoqorov-SmirnoShapiro-WilkStatisticdfSig.StatisticdfSiq.score 集中识字严肃.1975.200*.9435.685轻松.2445.200*.9495.731分散识字严肃.3045.149.8175.111轻松,1685.200*.9815.940*This is a lower bound of the true significance,a.Lilliefors Significance Correction由于各组显著性值为0.685、0.731 0.111、0.940,均大于0.05,所以各组的 sc ore服从正态分布。2、方差分析(1)操作菜单国SPSS第6章实例6.l.sav-SPSS DataEditorFile Edit View Rata Transform EsgtGraphs Utilities Window Help谕q昌I圜 LI I=Reports Descriptive Statistics|1:a|1Tables Compare Means ab1 var 1 var 1 varvarvarvarvarvar21111GeneralLinear ModelMUnivariate.211Mixed Models Correlate Regression Logline ar Classify Data Reduction Scale Nonparametric Tests Ti_me Series Survival Multiple Response Missing Value Analysis.Complex Samples Multivariate.Repeated Measures.311411Vari ance Components.5116217218 219 2110211112121213121412151240.00162232.00172223.00182228.00192225.00202229.0021222324252627282930“邛Data View XVariable View/HI1=R1General Factorial SPSS Processor is ready1 1 1F开始 A 3书籍数据回:to后续安装软件:巧i spss软件：心.哟文档1-Mic.，.囱SPSS第6童实.器 Output 1-SP.i：44(2)选择变量(自变量、因变量)SPSS第6章实例6.1-SPSS Data Editorscore|8,00 20.002223中，。2 3书籍数据库 uutputi-srss v.15:43242514IEn171：_iy20FT开始0 SPSS软件：心理与.囱SPSS第6章实例6.1制。修I叟_ 生回 l r-|口闺Q212627282930L1_l1Data ViewX Variable View/(3)事后多重比较选项目 SPSS第6章实例6.1 一 SPSS Data Editor邙甲X谢卬昌叟_j _j J生 d 口壶周曳0.05,所以 A的主效应不显著。F(1,16)=53.392,p=0.0000.001,所以B的主效应非常显著。F(1,16)=11.880,p=0.0030.01,所以A 与B的交互作用显著。由于B因素水平只有 两个，所以事后多重比较结果缺省。01SPSS程序指南】用1、实验数据略02、程序B操作1：打开菜单Fil e-New一SyntaxB操作2：输入程序R*TWO-FACTOR RANDOMIZED EXPERIMENT ANOVA.F：DATA LIST/A 1 B3 Y 5-6.R BEGIN DATAn n R n n n1 1 81 1 201 1 121 1 141 1 102 1 17n 2 1 21n 2 1 20R 2 1 17n 2 1 20F：1 2 39R 1 2 26F：1 2 31n 1 2 45位 1 2 40n 2 2 32F：2 2 23R 2 2 28R 2 2 25R 2 2 29R END DATA.R ANOVA Y BY A(1,2)B(1,2)R/STATISTICS=ALL.R FINISH.G操作3：打开菜单RunAl l 位运行程序，得出结果。H*TWO-FACTOR RANDOMIZED EXPERIMENT AN OVA.B这是说明语句，计算机并不执行。说明该程序为 两因素完全随机化设计的方差分析。R DATA LIST/A 1 B3Y 5-6.位LIST格式的含义如下：位（1）每个被试的数据占一行；位（2）/后输入的是变量名称，如A1B3Y5-6表 示A的数据在第一列，B的数据在第三列，丫的数 据在第五至六列。R BEGIN DATAR 1 1 8R 1 1 20R 1 1 12R 1 1 14R 1 1 10R 2 1 17R 2 1 21R 2 1 20R 2 1 17R 2 1 20度 1 2 39度 1 2 26度 1 2 31度 1 2 45E 1 2 40F 2 2 32度 2 2 23度 2 2 28用 2 2 25用 2 2 29E END DATA.0BEGIN DATA和END DATA.之间的部分表 示中间的数据是计算机可以处理的数据。BANOVA Y BY A(1,2)B(1,2)用表明有两个自变量A、B,各有两个水平。用/STATISTICS=ALL.G要求给出各种有关统计信息。BFINISH.r ,G操作4：结果输出RData List w il l read 1 rec ords from thec ommand fil eVariabl e Rec StartEnd FormatF:A1 1 1 F1.0F:BBY1 3 3 F1.01 5 6 F2.0Case Processing SummafyCasesIncludedExcludedTotalNPercentNPercentNPercent20100.0%0.0%20100.0%a.Yby A,BANOWebUnique MethodSum of SquaresdfMean SquareFSig.Y Main Effec ts(Combined)1272.5002636.25026.874.000A8.45018.450.357.559B1264.05011264.05053.392.0002-Way Interac tions A*B281.2501281.25011.880.003Model1553.7503517.91721.876.000Residual378.8001623.675Total1932.55019101.713a.YbyA,Bb.Al l effec ts entered simul taneousl y用小提示：本例在进行正态检验时，将VARIABLES=sc ore BY a b 语句修改为VARIABLES=sc ore BY a by b,目的在于 对实验每个单元格内的数据进行检验。北京师范大学.，1994年）。心理与教育研究中的多因素实验设计，些特殊程序。可以参照下列书籍（舒华著,可以选择Contrasts按钮或者需要编制一B小提示：研究者想得到简单效应检验结果,B第二节 多因素重复实验设计的 B方差分析过程与SPSSn 一、spss操作方法R 使用Genera I L i near Model 中的“Repeated Measures对话框 来完成多因素重复实验设计的方差分析过程如下：、R Ana I yze-Genera I L i near Model-Repeated Measures 打开对话 框R I用 在 aWithin-Subject Factors Name”后输入自变量名“XX”R在“Number of Leve I s”中输入自变量水平数“X”，然后点击“Add”R IR在Measure Name框输入因变量名“XX”F：点击D efine设置有关参数：首先修自李量的个个小乎置入“Within-Subjects Var iables”名下的方框中，然后点击“C ontrasts”后设置简单效应比较、点击“Plots”后将自变量名置 入Horizontal Ax is”下的方框中以便得到随着自变量水平变化因 变量的变化曲线、点击“O ptions”选择功能可以输出不同单元下观 测值的平均值和标准差等等。E选择需要的和适当的输出结果E完成 计，北京师范大学.，1994年）著，心理与教育研究中的多因素实验设别为自变量，S为被试编号。（实例见舒华请对数据进行方差分析。其中，A,B,C分复实验设计的方差分析的一个虚拟表格，B例6.2【改错题】例62以下是多因素重表6.4多因素重复辘设计的方差分析原始数据表A1A2B1B2B1B2C1C2C1C2C1C2C1C2S1354485912S2676596813S3454387812S4322376711B【改错部分】G【SPSS11.5操作指南】、正态检验One-Sample Kolmogorov-Smimov TestSCOREN32Normal Parameter13 Mean6.3125Std.Deviation2.94506Most Extreme Absolute.110Differences Positive.110Negative-.072Kolmogorov-Smirnov Z.620Asymp.Sig.(2-tailed).837a.Test distribution is Normal.b.Calculated from data.(1)变量选择(量、因变量)2、方差分析(2)事后多重比较选项与 SPSS第6章实例6.2-SPSS Data EditorI；X屐引昌 冕 JJ上也i幽 色亡口工工|曳1421242932333435404142|Data View X Variable View/FT开始目SPSS软件：心理与.SPSS数据库to 3书籍数据库囹SPSS第6章实例6.2.信 Uutputl _ 50 V.22233839363725262728303115J620suurt!4.UU5.00(3)方差齐性检验选项圜；PSS第6章实例6.2-SPSS Data Editor*Data Transform Analyze Graphs诩q|昌I吗l _kJ担1旦回 1支四口未辰|曳15:1314151617而1920互22232411112222222252611111111221411i12422214127282930亘32122j：22333435 二 3738至4042score4-00Processor is ready17:21电I SPSS软件：心理与.国SPSS第6章实例6.2 阻Output 1-SPSS V.5.00Significance level：Confidence intervals are 95%I|Data Viev/Variable View/七：开始.SPSS数据库胃3书籍数据库CnntiniiRCancel222b22222222213、结果输出（1）方差齐性检验结果Levenes Test of Equality of Error VarianceDependent Variable:SCOREFdfldf2Sig.668724.697Tests the null hypothesis that the error variance of the dependent variable is equal across groups.a.Design:Intercept+A+B+C+A*B+A*C+B*C+A*B*C（2）方差分析表Dependent Vareble:SCORETests of Between-Subjects EffectsSourceType HI Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Corrected Model231.3753733.05421.154.000Intercept1275.12511275.125816.080.000A153.1251153.12598.000.000B12.500112.5008.000.009C3.12513.1252.000.170A*B24.500124.50015.680.001A*C1.12511.125,720.405B*C12.500112.5008.000.009A*B*C24.500124.50015.680.001Error37.500241.563Total1544.00032Corrected Total268.87531a.R Squared=.861(Adjusted R Squared=.820)F(1,24)=98.000,p=0.0000.001,所 以A的主效应显著。F(1,24)=8.000,p=0.0090.01,所以B的主效应显著。F(1,24)=15.680,p=0.001Descriptive Statistics _ 0固冈:工初.浏.4:A2B2C1 7Tables TA1B1C13.006.004.00A1B1C25.007.005.00Compare Means Mixed Models.Correlate|A2B1C2 I A2B2C1 I Univariate.Multivariate.(K2B2C212.0013.0012.00varvarvarvarvar43.002.00Regression Logline ar Classify Data Reduction Scale Nonparametric Tests Ti_me Series Survival Multiple Response Missing Value Analysis.Complex Samples.Vari ance Components.TT005678910111213141516,181920212223242526272829确/四|SPSS软件:心理与.-时目二*.文档 1-Microso.2.II艮(2)界定组内因素名称和因变量名 称Editdo*Help谢昌|凰I J|fc|C?|M|F|rT-|亶褪匿1嗣I4:A2B2C 17varvarvarvar3.00Transform Analyze 会aphs Utilit:5.003.0013.0012.0011.008.008.007.006.00 7面6.00A2B2c212.009.008.007.00A1B1C1Too6.004 003.00A2B2cl9.00A1B1C25.007.005.002.00A2B1C25.00A1B2cl4.006.004.002.00A1B2c24.00A2B1C18.00SPSS第持实例6.2附加.sav-SPSS Data Editor 匕叵区rrocessor is readyF开始 SPSS软件：心理与.一 3书籍数据库囹SFSS第6章实例6.2.哥文档 1-Micros。.141619 2722252627282930(3)设置有关参数SPSS第6章实例6.2 附加.sau-SPSS Data EditorEditTransform Analyze 会aphs Utilit:Helpz旧昌I 固 I Ij I t=|c?Ml herioity As s umedG reen houis e-Oeis s erIn y c h 尸 e Id t Low er-boi_j nd1 53.7251 53.Z251 53.7251 53.725I d.ooo 1.OOO 1.OOO1 53.125I 53.1251 53.251 53.1258 1.6678 1.6678 1.6678 1.667.003.003.003.003Error(s)Sptnerioity As s uimedG reeri h o lj s e-Ge is s e r In y c h 尸 e Id t Low er-boi_j nd5.6255.6255.6255.6253 3.000 3.000 3.0001.8751.8751.8751.875b Sp tn eric ity As s uimedG reec h o lj sg-Gg i s s e r Itj y c h 尸 e Id t Low er-boi_i nd1 2.SOO1 2.5001 2.SOO I 2.500d1.OOOI.ooo-i.OOO1 2.5001 2.50。1 2.5001 2.5002 1.4292 1.4292 1.4292 1.429.0 19.0 19.0 19.0 19Error(t)Sp tn eric ity As s umedG reeri tn o oui ndI 750 1 750 d 7501 75。3 3.000 3.000 3.000.583.583.583.583o Spherioity As s umedG reen tnouioe-CBeis s eriLiynh-尸el d t Low er-toui nd3.I 253.1 253.d 253.1 2511.OOO d.ooo-1.OOO3.1 253.1 253.1 253.1 2575.0 OO 75.0 00 7 5.0 OO75.0 00.003.003.003.003巨rror(o)Spherioity As s umedG reeri h o lj s e Oe is s e r l uyrih-尸el d t Low er-toui nd.d 25.I 25.d 25.1 253 3.000 3.000 3.000.042.042.042.042。*t Sphrioity As s umedG reen houis e-Oeis s erIli y rih-产 e Id t Low er-toui nd24.50024.50024.50024.SOOd1.OOOI.ooo-1.OOO24.50024.50。24.50024.50。9S.OOO 98.000 98.0 0098.000.002.002.002.002三rror(=+t)Spherioity As s umedG reen hoc j oe-Oeis s er l uiynh-尸el d t Low er-1ou nd75075075075033.0003.0003.000.250.25。.25。.25。=*o Spherioity As s umec iG reen tnouioe-CBeis s eriLiynh-尸el d t Low er-toui ndd.d 251.1 25d.d 25d.d 25-11.OOO d.ooo-i.ooo1.1 251.1 251.1 251.1 251.5881.5881.5881.588.297.297.297.297巨rror(。*。)Spherioity As s umedG reen houioe-Oeis ver l uyrih-尸el d t Low er-toui nd2.d 252.d 252.1 252.d 2533.0003.0003.000708708708708b*o Sphrioity As s umedG reen houis e-Oeis s erIli y rih-产 e Id t Low er-toui nd1 2.5001 2.SOO1 2.5001 2.SOO1-i.ooo1.OOO1.ooo1 2.50。1 2.5001 2.50。1 2.50030.00030.00030.00030.000.0 12.0 12.0 12.0 12Error(t*c)Sph erioity As s umedG reen hoc j oe-Oeis s er l uiynh-尸el d t Low er-too nd1.250I.2501.250 d.25033.0003.0003.000.4*1 7.47.4 7 7.47。*t5*o Sphrioity As s umec iCB reen tnouioe-CBeis s er iLiynh-尸el d t Low er-toui nd24.5。24.50024.50024.500-1-i.ooo1.OOO1.ooo24.50。24.50024.SOO24.50022.6 15 22.61522.6 15 22.615.0 18.0 18.0 18.0 18巨rror(=*b*o)Spherioity As s umed G reen houioe-Oeis ver l uy c tn 尸 e Id t l _oA/er bo nd3.2503.2503.2503.25033.0003.0003.0001.0831.0831.0831.0835）被试间因素Tests of Be twee n-Su bjects EffectsMeasure:scoreTransformed Variable:AveraqeSourceType III Sum of SquaresdfMean SquareFSiq.Intercept Error1275.12522.625131275.1257.542169.077.0016）事后多重比较Pairwise ComparisonsMeasure:MEASLRE 1(Da(J)aMean Difference(I-J)Std.ErrorSiqa95%Confidence Interval for DifferenceLower BoundUpper Bound12-4.375*.484.003-5.916-2.834214.375*.484.0032.8345.916Based on estimated marginal means*The mean difference is significant at the.05 level.a.Adjustment for multiple comparisons:Least Significant Difference(equivalent tc no adjustments).Pairwise ComparisonsMeasure:MEASURE 1(Db(J)bMean Difference(I-J)Std.ErrorSiqa95%Confidence Interval for DifferenceLower BoundUpper Bound12-1.250*.270.019-2.109-.391211.250*.270.019.3912.109Based on estimated marginal means*The mean difference is significant at the.05 level.a.Adjustment for multiple comparisons:Least Significant Difference(equivalent t(no adjustments).Pairwise ComparisonsMeasure:MEASURE 1(I)C(J)cMean Difference d-J)Std.ErrorSiga95%Confidence Interval for DifferenceLower BoundUpper Bound12-.625*.072.003-.855-.39521.625*.072.003.395,855Based on estimated marginal means*The mean difference is significant at the.05 level.a.Adjustment for multiple comparisons:Least Significant Difference(equivalent t(no adjustments).作。学.，1994年），请读者自己进行操究中的多因素实验设计，北京师范大以参照下列书籍（舒华著，心理与教育研B【动手与动脑】关于本题的程序操作，可B第三节 多因素混合实验设计的 B方差分析过程与SPSS一、SPSS操作方法使用Anal yze一General Linear Model一 Repeated Measures菜单进行多因素混合 实验设计的方差分析。二、【改错题】例6.3心理学研究人员赵 小军、付梦醒、沈汪兵进行了教育类产品 外显广告的内隐记忆研究。实验结果见数 据文件SPSS第6章实例6.3。请分析呈现方 式、产品价值和测验类型是否会显著影响 错误率？位【实验背景资料】B实验材料：材料为24张教育类产品外显广告的卡 片（由研究人员提前准备），注视卡1张。实验仪器：仪器为EP2004心理实验台及EP801速 示彳义。位实验设计：本实验采用了2（呈现方式：图片，文 字加图片）X2（产品价值：高价位，低价位）X3（测验类型：再认测验，知觉辨认测验，广告 词汇决策测验）的混合实验设计。三个因素分别 是：呈现方式有图片和文字与图片2个水平；产品 价值有高价位和低价位2个水平；测验类型分为再 认测验、知觉辨认测验和广告词汇决策测验3个水 平。其中呈现方式、产品价值为组内变量，测验 类型为组间变量。1、变量的选择（自变量、因变量）与 SPSS第6章实例6.3-SPSS Data Editor国。倒嘎|G同J|C?|阊广|口制匚|曳*付梦醒83书籍数据库 哥SPSS软件：心理与.0SPSS软件系统实验一.回SPSS第6章实例6.3 V 16:362、事后多重比较选项与 SPSS第6章实例6.3-SPSS Data Editor国。1昌叟j _ 生回 典口|制同%iiJlMXData,SS Processor i s ready0付梦醒*3书籍数据库国SPSS软件：心.时SPSS软件系统.一囱SPSS第6章实.年 Outputq-SP.J 16:373、方差齐性检验选项釐；PSS第6章实例6.3-SPSS Data Editor引X国。1昌i叟j _ j生回制同%ii测验学252324 UnivariateUnivariate:OptionsEstimated Marginal MeansFactor(s)and Factor Interactions：Display Means for：Xvarvarvarvar2627282930仙型值型型型值型 VE验品片验验品验 粒产产测值型型值价 品片片品 产图图产型K-片DisplayF Descriptive statistics Estimates of effect size厂 Observed power r Parameter estimatesr Contrast coefficient matrixSignificance level：|.O5J43,400,143 I b RData View X Variable View/0付梦醒*3书籍数据库 Compare main effectsConfidence interval adjustment:|LSD(none)_ _lP Homogeneity tests厂 Spread vs.level plotP Besidual plotF Lack of fitF General estimable functionConfidence intervals are 95%Continue Cancel HelpProcessor is ready0 SPSS软件：心.时SPSS软件系统.囱SPSS第6章实.厅 0utput4-SP.,二殳)16:374、结果输出（1）方差齐性检验结果Dependent Variable:错误率148.290dfldf2Sig.|（2）方差分析表结果Dependent Variable:错误率Tests of Between-Subjects EffectsSourceType ID Sum of SquaresdfMean SquareFSig.Corrected ModelIntercept测验类型产品价值图片类型测验类型*产品价值 测验类型*图片类型 产品价值*图片类型 测验类型*产品价值*图片类型ErrorTotalCorrected Total1.525a23.3441.230.212.039,014.015.007.0032.79727.3514.321148160159.13923.344.615.212.039.007.008.007.002.0197.336 1235.44432.54511.2452.058.368,402.390.089.000.000.000.001.154.693,670.533.915a.R Squared=.353(Adjusted R Squared=.305)F(2,148)=32.545,p=0.0000.001,所 以测验类型的主效应显著。F(1,148)=11.245,p=0.001Descriptive Statistics 35:LTablesabldCompare Meansvarvar varvarvarvarvarvar11.00.400|general Linear Model 1Univari ate.i.21.00,400Mixed ModelsMui t i var i at31.00.200CorrelateRepeated Measures.41.00.600Regression51.00.200L。川 in a ar61.00.400Classify71.00.200Data Reduction81.00.400r91.00.200nonparameLri c i esisTi_me SeriesSurvivalMnl i nl s*Ravncnva101.00,000111.00.200121.00.200131.00,000141.00.000 i-152.00.600.429.400.429162.00.600,28 6.400,429172.00.200,28 6.600,429182.00.400,429.200.143192.00,600.571.400,429202.00.400,429.600,429212.00.600.571.8 00.714222.00.400.714.600.571232.00,400,429.600,714242.00.400,429,400.714252.00.600.571.400.571262.00,400,429.600.571272.00.400,28 6,600,429283.00.200.143.400.571293.00.600.429.400.571303.00,200,28 6,400,143313npata View 卜4nnAnn I RdVariable View/1”_JdlRepeatedMeasuresSPSS Processor i s readI厅 开始 修3书籍数据库 胃3书籍数据库 国SPSS第6章实例6.3 嗡SPSS软件：心理与./4 16:49(2)选择自变量等；PSS第6章实例6.3 席加 sau-SPSS Data Editor 回区File Edit View Data Transform Analyze Graphs Utilities Window Help 意。窗划，同画阿时匐虎后副报国囿1 35：,给 前3书籍单据库 修 3书籍数据库 国SPSS第6章实例6.3.时SPSS软件：心理与 16:51日SPSS第6章实例6.3附加.savSPSS Data EditorEdit View Data Transform Analyze Graphs Utilities Window Helpz旧昌I 固 I Ij I t=|c?Ml 3书籍数据库%16:51囱SPSS第6章实例6.3.酬SPSS软件：心理与.特日SPSS第6章实例6.3附加.savSPSS Data EditorEdit View Data Transform Analyze Graphs Utilitie