統(tǒng)計設(shè)計在體育科研中的應(yīng)用(一).doc

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1、6324fd32f7a56545d7e3a716a8f3294f.doc祁國鷹第5頁共5頁統(tǒng)計設(shè)計在體育科研中的應(yīng)用（一）實驗研究是使設(shè)計的實驗因素在其它非實驗因素被嚴(yán)格控制的條件下，對實驗效應(yīng)進行觀察。統(tǒng)計設(shè)計就是應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理對實驗因素作合理的、有效的安排，最大限度地減少實驗誤差，使其達到高度，快速和經(jīng)濟的目的，故統(tǒng)計設(shè)計通常也稱實驗設(shè)計。實驗設(shè)計在體育研究實際中有廣泛的應(yīng)用，實驗設(shè)計安排得當(dāng)，可以用較少的實驗次數(shù)，得到較滿意的結(jié)果。反之，則事倍功半，導(dǎo)致實驗的失敗，因而，前功盡棄。因此，實驗設(shè)計十分重要。1.實驗設(shè)計的基本要素1.1實驗因素（experimentfac

2、tor）：在實驗設(shè)計中，實驗因素是研究者根據(jù)研究目的而確定的施加在實驗單位上的人為干預(yù)因素，如藥物、缺氧、溫度和病毒等物理、化學(xué)、生物等因素。任何一項實驗都是由各方面因素所組成，而研究者不可能，也不必要把所知的一切因素都放在一次或幾次實驗之中。因此在統(tǒng)計設(shè)計之前必須明確有幾個實驗因素，根據(jù)實驗因素的多少決定選擇單因素實驗設(shè)計或多因素實驗設(shè)計，某個實驗因素又可根據(jù)研究需要分為若干水平。所謂實驗因素的水平，就是實驗中所要考察某個實驗因素的定量值或者是某種實驗因素不同類別而產(chǎn)生的狀態(tài)，同時還需要明確處理組數(shù)和非實驗因素。1.1.1處理組數(shù)：處理是根據(jù)實驗因素確定的人為設(shè)置的具體的

3、干預(yù)措施,也是實驗分組的標(biāo)志。在單因素實驗設(shè)計中處理組數(shù)就是實驗因素的水平數(shù)，通常所說的對照也被看作一種處理。1.1.2非實驗因素：是實驗中非人為干預(yù)的因素。雖然研究者對這些因素并不感興趣，但應(yīng)特別注意區(qū)分出那些對實驗結(jié)果有影響的非實驗因素，并通過相應(yīng)的實驗設(shè)計方法使其在各處理組中的分布一致。如果這些因素在各處理組中的分布不均衡，則實驗結(jié)果無法唯一地用實驗因素來解釋，從而導(dǎo)致實驗的徹底失敗。1.2實驗單位：指接受處理的基本單位（對象）。實驗單位根據(jù)處理作用的部位可劃分為若干等級。作為實驗單位應(yīng)具備2個基本條件1).對實驗因素敏感。2).對實驗因素具有特異性。1.3實驗效應(yīng)：

4、指實驗因素在對實驗單位施加處理后所起的作用，任何效應(yīng)都是通過具體的指標(biāo)觀察檢測出來的，所以指標(biāo)是鑒定效應(yīng)的尺度。2．實驗設(shè)計的基本原則2.16324fd32f7a56545d7e3a716a8f3294f.doc祁國鷹第5頁共5頁對照：設(shè)立對照就是確定實驗中相互比較的實驗組和對照組，對各組給予不同的處理（對照在實驗研究中也被看作是一種處理）然后觀察其效應(yīng)。對照的基本要求是除實驗因素作有計劃的變化處，實驗組與對照組的其它條件盡量保持一致。2.2隨機：在研究中，設(shè)計模型的要求實驗單位的分組及施于實驗單位的實驗順序等必須遵守隨機化的原則。隨機化可使每一個實驗單位有同等到機會被抽出

5、并分配到各處理組中去，以抵消非實驗因素對實驗結(jié)果的影響。因此，在實驗單位分組時必須采用隨機化方法。2.3重復(fù)：各處理組的實驗單位都要有一定的數(shù)量，即要考慮樣本含量的大、小。隨機化能在很大程度上避免非實驗因素產(chǎn)生的偏性，但若觀察例數(shù)太少，實驗結(jié)果可能受到個別極端值的影響，仍可產(chǎn)生較大的誤差。在實驗研究中對樣本含量的要求是既要保證實驗結(jié)果可靠又要避免不必要的浪費，這就要求實驗單位具有較好的同質(zhì)性，精選的小樣本優(yōu)于龐大的大樣本，設(shè)計樣本含量時各組數(shù)量最好相等。2.4均衡：要求各處理組非實驗因素的條件均衡一致，以消除非實驗因素對實驗的影響。3.方案實驗研究的統(tǒng)計設(shè)計方案較多，按實驗

6、因素的多少有單因素實驗設(shè)計和多因素實驗設(shè)計。這里僅產(chǎn)生單因素實驗設(shè)計方案，其中按對非實驗因素控制多少分為完全隨機分組設(shè)計、隨機單位組設(shè)計、拉丁方設(shè)計、交叉設(shè)計和平衡不完全單位組設(shè)計等。3.1交叉設(shè)計3.1.1設(shè)計方案說明如果一個實驗因素有Ａ、Ｂ兩種處理，并要求將Ａ、Ｂ兩種處理先后施于同一批實驗對象隨機地使半數(shù)對象先接受Ａ，后接受Ｂ；另一半對象先接受Ｂ，后接受Ａ。兩種處理在全部實驗過程中“交叉”進行稱為交叉實驗。字母Ａ、Ｂ分別代表兩種處理。Ａ和Ｂ處于先后兩個實驗階段的機會是相等的。試驗結(jié)果可以記錄在Ａ、Ｂ兩個字母之后。由于處理Ａ和Ｂ處于先后兩個實驗階段的機會相等,因此，平衡了

7、實驗順序的影響。而且能把處理方法之間的差別、時間先后之間的差別、受試者個體間的差別分開來分析。因此，該設(shè)計的實驗效率較高，但對Ａ、Ｂ兩種處理如果存在較長時間的后效應(yīng)者，會影響其實驗結(jié)果。3.1.2例子sav為檢查Ａ、Ｂ兩臺肺活量計的測定結(jié)果是否相同，以條件相近似的1０名健康的女大學(xué)生為測試對象，試作交叉設(shè)計。6324fd32f7a56545d7e3a716a8f3294f.doc祁國鷹第5頁共5頁表1-1交叉試驗設(shè)計方案受試者１２３４５６７８９１０階段ⅠＡ2230B2380A2170B2020B2220A2000B