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当实验设计的因素在三个或三个以上，且因素间可能存在交互作用时，可用正交实验设计（orthogonal design）。正交实验中各个因素的水平可以相等，也可以不等。正交设计是利用一套正交表（见有关统计书籍），将各处理因素与各水平之间各组合均匀搭配，合理安排，是一种高效、快速的多因素实验设计方法。
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正交设计的步骤是：（1）根据实验目的，确定实验因素及其水平数，重要因素的水平数可多些，次要因素的水平数可少些。（2）确定因素间是否存在交互作用及观察的交互作用项。（3）确定实验次数，可根据需要与可能而定。（4）综合上述情况选取正交表，然后按照表上安排进行实验。
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实验设计的理论和方法除了用于前瞻性实验研究的设计之外，更多地还应巧妙地应用于指导对数据的统计分析上。
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（何淑嫦）
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现代生理心理学实验教程 第十一章 统计学基础
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经过动物或人体试验取得资料后，应对资料进行整理分析，恰当地运用统计方法，能帮助我们进行正确地认识客观事物，透过样本实测的信息进行统计推断，以阐明机体行为变化的情况和产生变化的原因，从而做出比较可靠的结论。下面介绍生理心理学实验中常用的几种统计学方法和基本概念。
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一、统计学中几个重要的基本概念
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1．变量
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在搜集资料时，首先要确定观察单位，这种被观察单位的特征称为变量（variable）。然后对观察单位的特征进行测量和观察。
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不同个体间的差异，称为变异（variation）。个体差异来源于一些未加控制或无法控制，甚至不明原因所致的随机误差。变量的观察结果可以是定性的，也可以是定量的。
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在生理心理学中，通过严谨科学的实验设计和实验后获取的准确可靠的原始实验数据，由于不同类型的变量采用不同的统计分析方法。按变量是定量的还是定性的可分为以下类型：
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（1）数值变量（numerical variable）或称定量变量。其变量值是定量的，表现为数值的大小，一般有度量衡单位，也称计量资料。
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（2）分类变量（categorical variable）或称定性变量。其变量值是定性的，表现为互不相容的类别或属性，有两种情况：无序分类和有序分类。
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无序分类包括两项分类和多项分类。二项分类如阳性结果和阴性结果两类。无序分类如人的血型分为A型、B型、AB型、O型，为互不相容的多个类别。
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有序分类是指各分类之间有程度的差别，常用的统计方法是非参数检验。
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2．总体与样本
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总体是根据研究目的确定的观察单位的全体，更确切地说是同质的所有观察单位某种变量的集合。样本是从总体中随机抽取部分观察单位，其实测值的集合。样本包含的观察数称为样本含量或样本大小。
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3．概率
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概率（probability）是描述随机事件发生可能性大小的数值，常用p表示。在实际工作中，当概率不易求得时，只要观察单位充分多，可以将频率作为概率的估计值。但是在观察单位数较少时，概率的波动性是很大的，用于估计概率是不可靠的。
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随机事件发生的概率在0与1之间，p接近1，表明某事件发生的可能性越大。
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