实验设计与控制组设计

1.实验设计

实验设计（experimental designs）就是用精密实验了解问题，基本逻辑是因果关系。因果关系的判断有三个标准：原因先于结果，两变量经经验证明存在相互联系，两变量间可观察的经验关系不能被第三变量解释。

标准的实验设计包含三对要素（Baker，1994）。（A）自变量和因变量。前者是实验刺激，后者是受试者反应，实验目的就是检验自变量对因变量的影响。（B）实验组和控制组。设立控制组旨在消除实验本身的影响。研究者要让这些组在实验前大致相似，组员选取可采用概率抽样或匹配组合，分组情况保密。（C）前测和后测。在实验前后分别测验实验组和控制组的因变量状况，实验组变化与控制组变化之间的差异视为自变量的效果。由他人进行测量并解释结果，这种做法由于可以避免研究者的倾向性而成为较好选择。

（1）实验室研究

实验室研究就是事先严密设计实施细节，然后在实验室进行研究。在此过程中，受试者被分为实验组和控制组，自变量刺激也完全在实验室内进行，对受试者反应予以记录。根据不同组的反应水平差异可发现自变量刺激的效果。

实验组和控制组可以随机形成也可以匹配而得。随机选择需要概率抽样，掷硬币、随机数、奇偶数等都是常用手法。匹配过程可以随机，也可以非随机。匹配过程可通过定额分配矩阵达成，该矩阵则由所有相关特征构成。定额分配矩阵每个格中一半对象归入实验组，另一半归入控制组，实验组与控制组就较相似。

实验设计旨在对影响因素进行控制，有前后测控制组设计（传统实验设计）、单后测控制组设计、所罗门四组设计等几种形式。

前后测控制组设计就是首先把对象随机分配到实验组和控制组，然后测量两组在某指标上的水平，再对实验组进行某种干预，此后对两组进行再测。实验组的前后变化与控制组的前后变化之间的差异就视为干预效果。如，研究者希望了解技术培训对提升就业自信心的影响。在将20位失业者分为相似的两组后，利用自信量表同测两组人员，实验组和控制组分别得2.7分和2.8分。然后，安排实验组参加求职技巧训练，控制组则不接受任何训练。再测发现实验组和控制组分别得3.5分和2.9分。结果显示：实验组得分增0.8，控制组得分增0.1，实验刺激净效果为0.7。可以认为，求职技巧训练会提高就业自信心。

单后测控制组设计认为，随机分配过程消除了实验组和控制组最初的重要差异，从而后测所得的两组间差异反映了自变量影响。如，20位失业者被分为相似两组后，实验组参加求职技巧训练，而控制组没有接受任何训练。后测发现实验组和控制组的自信得分分别为3.5分和2.9分，可以认为，求职技巧训练的效果为0.6分。

所罗门四组设计则整合了前后测控制组设计和单后测控制组设计。用随机方式把对象分四个，控制组和实验组各两个。对一个控制组和一个实验组进行前测和后测。另一个实验组和控制组仅进行后测。如果前测确实引起某些结果，这些结果就可能通过两个实验组结果的比较和两个控制组结果的比较而得。如，20位失业者分为相似四组，控制组为C1和C2，实验组为E1和E2。首先，利用自信量表测试C1和E1，得分分别为2.8分和2.7分。然后，安排E1和E2参加求职训练，C1和C2则不接受任何训练。此后C1、C2、E1和E2的测量得分分别为2.9、2.8、3.5和3.3。比较C1和E1，训练效果为0.6；比较C2和E2，训练效果为0.5。从而，训练利于提升就业信心，前测对就业信心的影响是0.1。

（2）实地实验

实地实验就是把实验置于真实场景，受试者按照事先设计完成某些要求，再分析效果。其步骤与实验室研究相同。如，社会工作者希望了解新环境对学童课堂参与的影响。她找到某教师上课的两个班，由一个班选取几位上课积极发言的同学，安排他们进入另一班学习。社会工作者发现，这些同学在另一班中该教师上课时的发言明显减少。可以认为，新环境会对学童课堂参与有所影响。

（3）成功设计的标准

实验研究成功与否取决于设计，实验设计好坏有一定标准（简春安，2002：228—237）。这些标准包括：（A）是否回答研究主题？是否可有效测量假设？（B）对外在变量或不恰当变量有无控制从而使因变量前后差异尽可能扩大？（C）可推论性如何？（D）研究过程是否有漏洞？可能造成误差的因素是否已排除？研究结果是否准确？研究环境是否受干扰？安排是否产生偏差？如果上述回答都是肯定的，那就是好的实验设计。

可能造成误差的因素有：历史、受试者自身成熟、熟悉测验内容、工具准确度、统计的影响、不同组的相似度不足、实验本身的消极影响、因果次序等。研究环境包括：对测验的反应、对实验安排的反应、选择偏差、多自变量等。

实验设计有其特性。其变量较清楚明白，自变量作用明显；规模有限从而节省资源；可有效控制实验场景和外在环境，排除影响自变量、因变量及实验过程的因素；测量工具较精确，误差较少。然而，实验设计场景是创造的，研究结果在社会中适用性较低。