科学研究的要领之三——实行的设想 
公布工夫:2017-02-20  阅读次数:威尼斯人网址

 编者案: 

     做科学研究,起首要进修做研究工作的要领。所谓 “工欲善,必先利其器”,那句话就是讲革新和完美本身事情要领的重要性。

      作者蒋百川博士后时期,果传授Flom “世界上有若干事没人做过,您做得过来吗?这不能成为您要做这个研讨的来由”的反问,最先认识到进修 “研讨要领” 的重要性。以后蒋百川停止了相干课程的进修,并在实践中络续革新,逐渐把握了那方面的常识。2013年他退休后最先连续撰文分享积聚的履历、心得体会,并会聚成一本《科学研究的要领》。《知识分子》获作者受权,将连续为人人分享书中内容,此为该系列的第三篇。

 

撰文蒋百川(美国诺瓦东南大学教授)

 

    正在那一部分,要报告实行的设想要领。因为研讨范畴的差别,做实行的要领也不一样,以是不像浏览文献、综述写作一样有对照共通的要领和规律可循,也不象正在学术会议做讲演及写作科技论文那样有对照呆板的形式。基于我本人专业的干系,这里引见的要领重要用于医学研讨。关于其他范畴,大概有参考代价,大概没有,取决于您的详细题目。

    1.研讨设想的寄义和感化

    正在知道了念研讨甚么what今后,下一步是如何来how获得研讨题目的谜底。

    传统的研讨设想是一份具体的工作计划:挑选能够丈量的变量,决意所需的样本巨细,数据的收集(实验设计)、统计分析,和结论。研讨设想是为了包管研讨顺序是妥适的,能够获得确切的valid、客观的objective、准确的accurate关于所研讨的题目的谜底。

    2.正在研讨设想中对内部变量的思索

    一样平常的医学研讨(或某些其他研讨)都是为了寻觅一个缘由。比方某种疾病的缘由,某种药物的疗效。正在上述第一种状况,发生疾病的缘由就是自变量,而疾病则是因变量;正在第二种状况,某药物是自变量,而疗效则是因变量。然则研究工作不会是那样天简朴,由于正在寻觅这类自变量取因变量的干系时,借参杂着很多内部变量 (如下图的一个例子所示)。以是设想实行时,起首必需苏醒意识到有哪些内部变量,再接纳以下的步伐,大概扫除、大概掌握、大概包孕进丈量中。

    步伐一:包管内部变量关于对比组和实验组有雷同的影响。

    这里先提到一下对比组,上面借会具体讲。

    1)随机化-包管两组正在各项内部变量方面是有可比性的。

    2)婚配-那是另一种包管两组有可比性的体式格局。

    步伐二:削减内部变量。

    偶然候可将内部变量作为一个身分思索正在实行前提内,大概消弭这个内部变量对效果的影响。

    1)将内部变量包孕正在实验设计中。比方,要研讨儿童康健效劳对儿童死亡率的影响,因为儿童营养供应对婴儿死亡率也有很大影响,以是设想了2X2 因子的研讨。正在如许设想中,既能够研讨内部变量零丁的,和取自变量结合的对果変量的影响。

    2)消弭内部变量。比方文化背景能够对康健(因变量)有很大影响,可选择有雷同文化背景的受试者,使题目简化。 

    3.差别的研讨设想

    若以实验者打仗受试工具的次数分类,可有:

    (1) 一次: 横向研讨  cross-sectional study

    (2) 二次: 前后对比before-after study

    (3) 三次或以上: 纵向研讨longitudinal study

    若以研究所挑选的参照工夫分类,可有:

    (1) 回忆性retrospective study 

    (2) 前瞻性prospective study 

    (3) 回忆-前瞻 retrospective-prospective study

    若以研讨性子分类,可有:

    (1) 实验性 experimental study

    (2) 非实验性non-experimental study

    (3) 半实验性semi-experimental study 

    另外另有凭据实验者(重要是收集数据的职员)和实行工具关于实行状况(实行的果変量,如正在药物疗效的实行中关于服用药物照样安慰剂的相识水平),可分为:

    (1) 单盲研讨(实行工具或受试者不了解以上状况)

    (2) 单盲研讨(实行工具及上述的实验者均不了解以上状况)

    现将几种重要体式格局再具体引见以下:

    (1) 一次:橫背研讨cross-sectional study

    用于发明人群中某个征象、情况、题目、立场等的散布状况。横向研讨合适形貌变量和它们散布形式的研讨目标。也能够用于搜检自变量predictor和因变量outcome之间的相关性。

    研究者若凭据横向研讨的效果去议论自变量取因变量的因果关系,每每会犯错误。比方正在有一次国际会议上,新加坡一名资深偕行凭据儿童IQ取远视水平的相关性,下结论道IQ下的儿童由于书读很多以是轻易远视。她讲完后,我上去质疑,我道IQ下的儿童,智慧,以是每每能够不念书便考第一,您怎样证实IQ下的儿童肯定念书多?道得举座大笑。这里她最少犯了两个毛病,一是如许一个横向研讨效果,仅阐明两件事变的相关性,没法证实它们有因果关系;二是她正在IQ及近视眼中,又引入了另一个变量,即念书工夫,而且不加证实天将念书多取IQ划上等号。这是搞科研工作不松散的显示。

    横向研讨的设想步调约为:

    1)肯定研讨题目;

    2)受试工具的弃取尺度及取样要领,获得样本sample

    3)正在这个取样样本中,需求视察或丈量哪方面的数据,再将数据剖析为下图中的四块;

    4)建立测量方法。

    样本确实定是研讨设想的主要一步。若是实行工具太少,实行效果出来后会发明没法得出需求的统计效果;若是太多,则无疑增添实行本钱,虚耗人力物力。样本数的预算需求运用统计要领和公式,特别是要晓得(或预计)您的测量误差,以是要作预实行。具体的盘算样本巨细的公式可正在统计学书本或相干顺序中找到。

§                                     橫背研讨的优缺点

    长处:一次性丈量,快速、省钱,它的效果能够提醒盛行水平。这个要领能够作为纵向研讨的第一步,丈量效果能够作为被试工具的基线baseline,并展现横向的变量的相关性。

    瑕玷:从所收集的数据中,没法得出因果关系。关于少见病的研讨,这种方法正在一样平常人群中取样便不现实。但能够正在有疾病的人群中取样。比方正在1000位有AIDS的病人中,727人有同性恋性行为,236人有吸毒行动,因而以至没必要有对比组,能够以为这两件事关于AIDS的发病率是有高度伤害的。

    2)二次:  前后对比研讨 before – after study

    长处:这是两组横向研讨的数据。关于雷同实行工具,能够发如今某种干涉干与之下,他们的某个(些)变量发作的转变。

    瑕玷:

    1)  要做二次实行,需相对少的研讨工夫;

    2)受试者正在第二次丈量时能够丧失;

    3)丈量的是总的转变,不克不及把因变量和内部变量的    身分星散开来;

    4)工夫能够改动受试者的某些前提;

    5)受试者的进修,称之为回响反映性效应reactive effect

    6)回归效应regression effect。正在第一次丈量时做极度回响反映的受试者正在第二次丈量时会做趋势中央位置的回响反映 

    3) 纵向研讨longitudinal study or cohort study

    这类研讨有两个根基目标。一是形貌正在一个时间段内某种效果发作的状况;另外一是剖析伤害因子risk factors取这些效果之间的联系关系。这类研讨能够是前瞻性,也能够是回忆性的(若是已有数据能够回覆研讨题目)

§                                     前瞻性的纵向研讨:

    比方用于剖析发病率和相对伤害因子。

    纵向研讨一般是竖立果predictor和果outcome变量之间的工夫序列的独一要领。近来正在网上也常常看到关于科学研究中对因果关系的议论,多半都说得很对。关于典范研讨而言,其终究目标是为了发明事物之间的因果关系。我认为最清楚明了简朴的表述是借助数学言语,即缘由是效果发作的充裕必要条件。因为缘由的泛起,发作了这个效果(充裕前提);没有这个缘由,便不发作这个效果(必要条件)。同时,从工夫序列角度,果必泛起正在果之前。从医学实行研讨角度,没有纵向研讨,正在研讨中没有对比组,是没法肯定因果关系的。

    研讨步调:

    -5004.com1)从群体取样;

    2)丈量预期变量(伤害因子,自变量)

    3)跟踪该群体;

    4)丈量效果变量(疾病,因变量)

    长处:

    这类研讨要领很有利于肯定病发状况和研讨潜伏的病发缘由,由于伤害因子是正在病发前所丈量的。

    瑕玷:

    关于发病率很低的疾病的研讨,花钱费时。

    若是变量之间的相关性是因为混同变量-5004.comconfounding variables的干系,研讨效果中发明的相关性可能会误导研究者。

    4)实验性研讨的设想及对比组题目

    如许一个实验性研讨的设想,使得前后的丈量数占有可比性。然则仍旧不克不及肯定任何(因变量)的转变,是不是完整由干涉干与(自变量)引发的。为了战胜这个问题,必需引入对比组。

    实验组取对比组的设定必需是随机的,而且包管其他内部变量正在两组之间无统计差别。

    正在一项研究工作中,牢靠的实行结果是基于周密的实验设计,以是实验设计是科学研究工作中主要的环节之一。有些学生急于动手实行,没有很好注重这个环节,比及效果做出来今后,发现出了题目,借得重新再来过。

    更有人稳扎稳打,违背科学品德,制造数据作假。需知您的事情若要真正有成便,起首是需求经得起偕行的反复取承认,一旦作假被揭穿大概有人提出相反的证据,都邑对您的学术信用形成损伤。海内现在对这类事变的处置惩罚太沉,也是形成某些人轻举妄动的缘由。实在如许的事变,还要从中学、大学里学生测验或功课做弊之类事变抓起,正在美国重生入学时,便对他们说清楚校规对做弊的处置惩罚,即一旦发明,立刻解雇。

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