实验的设计|科学研究的方法 实验设计方法


【实验的设计|科学研究的方法 实验设计方法】实验设计方法(实验的设计|科学研究的方法)
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编者按:
做科学研究,首先要学习做研究工作的方法 。所谓 “工欲善,必先利其器”,这句话就是讲改进和完善自己工作方法的重要性 。
作者蒋百川博士后期间,因教授Flom “世界上有多少事没人做过,你做得过来吗?这不能成为你要做这个研究的理由”的反问,开始认识到学习 “研究方法” 的重要性 。之后蒋百川进行了相关课程的学习,并在实践中不断改进,逐步掌握了这方面的知识 。2013年他退休后开始陆续撰文分享积累的经验、心得体会,并汇聚成一本《科学研究的方法》 。《知识分子》获作者授权,将陆续为大家分享书中内容,此为该系列的第三篇 。
撰文 | 蒋百川(美国诺瓦东南大学教授)
责编 | 邓志英
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4.
如何提出研究问题和研究假设?
在这一部分,要讲述实验的设计方法 。由于研究领域的不同,做实验的方法也不一样,所以不像阅读文献、综述写作一样有比较共通的方法和规律可循,也不象在学术会议作报告及写作科技论文那样有比较刻板的模式 。基于我本人专业的关系,这里介绍的方法主要用于医学研究 。对于其他领域,或许有参考价值,或许没有,取决于你的具体问题 。
1. 研究设计的含义和作用
在知道了想研究什么(what)以后,下一步是如何来(how)得到研究问题的答案 。
传统的研究设计是一份详细的工作计划:选择可以测量的变量,决定所需的样本大小,数据的收集(实验设计)、统计分析,以及结论 。研究设计是为了保证研究程序是妥适的,可以得到确实的(valid)、客观的(objective)、精确的(accurate)关于所研究的问题的答案 。
2. 在研究设计中对外部变量的考虑
一般的医学研究(或某些其他研究)都是为了寻找一个原因 。例如某种疾病的原因,某种药物的疗效 。在上述第一种情况,产生疾病的原因就是自变量,而疾病则是因变量;在第二种情况,某药物是自变量,而疗效则是因变量 。但是研究工作不会是那样地简单,因为在寻找这种自变量与因变量的关系时,还参杂着许多外部变量 (如下图的一个例子所示) 。所以设计实验时,首先必须清醒意识到有哪些外部变量,再采取如下的措施,或者排除、或者控制、或者包括进测量中 。
?图1. 一个研究吸烟与肺癌关系的例子 。此时还有许多因素作为中介变量影响研究结果,如果不对于这些因素采取适应措施,本研究结果可能没有意义 。
措施一:保证外部变量对于对照组和实验组有相同的影响 。

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