一、实验设计的含义

作为一种重要的定量研究方法，实验研究设计是通过人为控制来确定事物之间关系的一种研究结构。所谓实验研究设计是在人为控制的条件下，确定两个或更多社会现象之间因果关系的研究设计。实验设计的目的是确定事物之间是否存在着因果关系。与其他研究设计相比，实验设计最能体现实证主义的理念，在检验因果关系上最有效，因为实验设计能充分满足因果关系的三个条件（时间顺序、相关性、无其他替代性解释）。

实验设计的最大特点是对各种内外影响因素的高度控制。实验设计首先要控制外在环境，对各种可能对实验结果产生影响的环境因素或外来因素进行恒定的、有效的控制。其次，实验设计还要控制实验的内部构成，通过随机分配或匹配的方法来确保它们的一致性。再次，实验设计还要控制实验刺激，对实验刺激进行有效的物理控制，使之只作用于实验组而不作用于控制组。

在一个实验研究中，研究者需要检验至少一个自变量与一个或多个因变量之间的关系，这种检验是通过引入或控制自变量来实现的。在实验过程中，研究者需要先后对因变量进行两次测量。第一次测量在施加实验刺激之前，称为前测（pretest）；第二次则在施加实验刺激之后，称为后测（posttest）。接受实验刺激的那一组被试称为实验组（experimental group），而不接受实验刺激的另外一组则被试称为控制组（control group）。实验中的自变量又可称为实验变量（experiment variable）、处理变量（treatment variable）、实验处理（experiment treatment）或干预（intervention）。因变量又可称为效标变量（criterion variable）或结果变量（outcome variable）。例如，为了检验新的阅读计划（自变量）对学生阅读能力（因变量）的影响，可做这样的实验设计：让一组学生（实验组）在日常学习中采用新的阅读计划（实验刺激），而另外一组学生（控制组）依然实施老的阅读计划。在这个例子中，前测是在采用新的阅读计划之前对学生阅读表现的测量，后测是在采用新的阅读计划之后对学生阅读表现的测量。

实验设计最适合于研究范围较窄的问题，而不适合于了解范围较广、背景复杂的问题。研究者能够在较短的时间内整合各种条件进行实验，有些精心设计的实验只需要50～60位被试在1～2月内完成。实验设计还特别适合于研究微观层面的问题，而不太适合于研究宏观层面的问题。实验设计很少考虑整个社会范围或几十年时间跨度的大问题，而倾向于探究个体或小团体等一些微观层面的社会现象。因此实验设计鼓励去研究一个变量或少量变量影响的问题，而不鼓励研究者一次研究很多变量影响的问题。很多单个实验专注于一个或两个变量，在一定程度上增进了对问题的理解，促进了知识的积累和进步。

好的实验设计有四个方面的标准：①充分的实验控制。对各种实验条件进行充分控制，高度控制的实验不仅会降低外来因素引起误差的机会，而且还会使研究发现更加合理可信。②被试的随机分配。为了获得具有代表性的实验结果，用随机方式将被试编入实验组或控制组，每个被试都有同样入选的概率。③较小的误差。实验设计易受技术性误差和方法性误差的影响，缜密的实验设计能有效地防范可能出现的各种误差，使实验结果更具有代表性。④简约原则。好的实验研究往往是简单的设计而非较复杂的设计，简约设计往往更容易完成，解释起来更方便。

实验设计的优点是：①善于识别因果关系。在社会科学研究中，实验是确定因果关系最好的方法。研究者通过控制变量出现的先后次序，就能确保原因变量出现在结果变量之前。②高度控制。研究者能够对实验中的环境、变量和被试进行有效的控制。研究者可以用各种方式来设置实验环境，甄选被试，控制变量的数量和类型，选择控制变量的适当方式。③成本较低。与其他研究方法相比，实验研究的成本要少得多，问卷调查往往需要几百个被试，而实验研究只要几十个被试就可以了。④可复制性强。实验研究特别适合于复制，只要严格遵守实验条件，就可以多次对实验进行复制。

实验方法主要缺点是：①人为因素的影响。实验设计是人为控制的环境，实验中的许多行为是在受控条件下出现的，这些行为一旦脱离受控环境就会发生变化。②研究者偏见。实验可能受到研究者偏见的影响。罗森塔尔等人（Rosenthal et al．，1966）发现，如果研究者被告知预期的实验结果，那么同未被告知预期结果的研究者相比，他们的研究结果往往更容易与预期结果相一致。③受限的研究。由于实验研究的对象是人自身，实验控制和操纵往往受到社会伦理和法律的限制。比如，为了考察大学教育对收入的影响，研究者不能随机指派一部分人上大学而另外一些人不上大学，以便发现日后谁挣钱更多。