Lecture1 实验过程模型

Part 1 基本概念

因变量：待检验理论重点关注的，受多个变量影响的变量。（实际考察的，结果）

自变量：影响因变量变化的变量。

因子：重点关注的自变量。

控制变量(control variables)：其他变量都应尽可能控制以突出因子的作用

confounding variables：对其他自变量和因变量有混合交叉影响

randomize variable：需要随机抽样以均衡其对因变量的影响

处理（水平）：因子在其度量系统中的不同取值。

实验（experiment）：由一系列试验（test）组成。

原假设（null hypothesis）：希望被拒绝的；所预测的不存在/不同结果是误差导致

备选假设（alternative）：其不同会影响统计假设检验方法的功效power

一类错误（Type-I-error）：错误拒绝原假设（原假设是对的，拒绝了）

二类错误（Type-II-error）：错误接受原假设（原假设是错的，接受了）

显著水平（level of significance）：犯一类错误的最大概率α

功效（power）：1-犯二类错误的概率；与备选假设、样本容量密切相关

实验关心的核心问题：

1. 试验设计：选取怎样的实验主体和实验对象，使用何种因子处理水平；

目标：试验结果应具有好的代表性。

2. 试验分析：使用统计分析方法对结果进行分析，得出科学结论；

目标：是否在统计学意义下可接受或可拒绝。

3. 实验有效性分析：分析可能影响到实验有效性的因素；

目标L保证试验设计和分析的正确性和科学性。

Part 2 实验过程

注意：这些阶段是迭代的。后续阶段可能需要回溯到前一阶段进行细化。

1.
实验定义

结果：明确的实验目标

模板：Analyze
研究对象 for
the purpose of 研究目标 with
respect to their 质量关注 from
the point of view of the 研究角度 in
the context of 实验环境

实例：

最初想法：考察不同程序设计语言所编写程序的质量是否不同

研究对象：程序设计语言（所编写的程序是实验对象），具体

研究目标：评估...质量

质量关注：程序质量

研究角度：例如研究人员/管理人员角度

实验环境：实验主体（如学生/企业开发人员）和实验对象（程序）

套用模板：Analyze
the programming language C++, Java and C# for the purpose of

evaluation
with respect to the quality of programs from the point of view of the

researcher
in the context of university fresh students coding middle-scale

programs.

2.
实验规划

结果：1）实验自变量、因变量列表及它们的度量方法；2）实验环境、实验主体和实验对象的选择范围及抽样方法；3）给出实验要检验的假设，

原假设和备选假设；4）试验设计方案,主体、对象与处理的组合及试验顺序；5）影响实验有效性的因素及相应措施；6）
完成实验所需的其他

一些设施(instrument)及准备方案

3.
实验执行

结果：收集数据并验证有效性（是否在有效误差范围？产生原因？）

4.
实验分析

结果：1）描述性统计方法解释数据整体情况；2）可能需要进行数据精简（如剔除离群值）；3）统计假设检验；

4）解释统计假设检验的结果并分析原因

5.
实验报告

结果：打包文档和数据，撰写论文