实验设计

本文解释了统计学中的实验设计是什么以及它的用途。您还将了解如何创建实验计划以及此类计划的示例。

什么是实验设计？

实验设计是一种用于研究自变量和因变量之间关系的统计方法。因此，实验设计涉及有意操纵自变量来分析它对因变量的影响。

因此，实验设计用于对比假设检验，以便从所进行的研究中得出的结论用于确定研究的假设是真是假。

一般来说，在实验设计中，通常会研究自变量对因变量的影响；然而，也可以检查两个或多个自变量对因变量的影响。

需要注意的是，为了得出正确的结论，必须隔离要分析的变量，因此必须控制无关变量。

如何制定实验计划

实施实验计划的步骤是：

1. 定义研究变量：需要确定调查的自变量和因变量。
2. 建立统计假设：必须定义工作假设，即研究想要证明的变量之间的关系是什么。
3. 在设计实验研究时，您必须计划如何进行调查以试图反驳工作假设。
4. 研究样本：分析自变量的值如何影响因变量。通常，并非可以研究群体中的所有个体，因此必须关注具有代表性的样本。
5. 得出结论：根据获得的结果得出结论并确定工作假设是真是假。

请记住，任何统计研究都必须准确、可靠且可重复，因此在投入大量时间和精力到该项目之前，请务必遵循这三个原则。

实验设计示例

为了完全理解这个概念，让我们看一个简单的实验设计示例。

在这种情况下，我们想要研究睡眠时间是否会影响人们的工作情绪。因此，自变量是平均睡眠小时数，因变量是工人的情绪。

因此，该研究的零假设是睡眠时间不会导致人们情绪的变化，而备择假设是睡眠时间会影响情绪。

因此，为了研究工作假设，我们随机选择了同一家公司的两组工人，每组 30 人。两周内，一组每天睡 8 小时，另一组每天最多睡 5 小时。

然后，为了评估参与者的情绪，在最后一天，我们将询问 20 名未参与研究的工人样本，对每个参与者在过去两周内的情绪进行评分。评级范围为 1 至 5，其中 1 为最差评级，5 为最佳评级。

实验结束后，每天睡8小时的组的平均分是4.1，而每天只睡5小时的组的平均分是2.7。

两种手段的区别看似显而易见，但肉眼无法得出这样的结论。因此，对均值差异进行了假设检验，我们确实得出结论，这两个均值在统计上存在差异。因此，睡眠时间影响工作情绪的零假设被拒绝。

实验设计的类型

实验设计的类型有：

• 实验前设计：观察变量而不刻意改变自变量。例如：一位老师对学生采用了一种新的教学方法，并在一个学期后分析学生的成绩是否有所提高。
• 真正的实验设计：形成两个对照组，以便在一组中自变量被操纵，而在另一组中则没有。这样，就可以比较两组之间自变量的影响。例如：在两个随机组成的患有某种疾病的对照组中，仅向其中一组施用药物，以评估患者的病情与未服用该药物的患者相比是否有所改善。药品。
• 准实验设计：这类实验设计与前一种类似，但不是随机选择对照组，而是对已经形成的组进行研究。例如：研究在两个不同班级实施新的教育制度。

实验设计和析因设计

因子设计是一种实验类型，与实验设计有一些相似之处，因此下面我们将简要了解此类研究涉及的内容。

在统计学中，因子设计是由两个或多个因素组成的实验，而且每个因素都有不同的值或水平。因此，在因子设计中，研究每个因素如何影响因变量，并分析几个因素之间的相互作用对响应变量的影响。

因此，实验设计和因子设计之间的主要区别在于自变量的数量。实验设计通常使用单个自变量进行，而因子设计通常使用两个或多个自变量进行。