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如何提出研究问题和研究假设? | 科学研究的方法(二)

发布时间2017-04-06 16:29:29 浏览次数:0

如何提出研究问题和研究假设?


在上节中,我讲到对于刚进入研究领域的科学工作者,首先是需要进行阅读文献与写作综述。这就像我们去海边游泳时,先沿着海滩走走,看看水面的情况,有时候还用手捧起一点海水抹抹身体,活动一下,这都是 “下水” 之前的准备工作。


在文献看得差不多了,综述的写作也开始后,就应该想一下,怎样着手我自己的研究工作。这时候首先要问自己,我的总的研究方向是什么,也就是打算干三、五年,甚至一辈子想要研究的东西。譬如拿我来说,从做博士论文开始就把方向定在研究近视眼,因为一是感到有社会需要,二是自己有兴趣。直到七十岁退休,主要的研究工作都是围绕在这个领域。确定了总的研究方向以后,便要考虑现在从哪一点着手。这就是要提出你当前要着手研究的问题是什么?我主张是从大处着眼、小处着手。研究方向要定得长远,研究问题要定得具体。


研究问题(Research Question)究竟是指什么?


a.  首先必须是你有兴趣去研究的一个问题;

b.  是具有挑战性的吸引人的问题;

c.  是与已有知识密切有关的问题,通过研究这个问题,其答案可以加深或扩大我们原有的认识;

d.  是一个简单而直接的问题,应该避免抽象而不具体的问题以及有太多变量的问题;

e.  研究问题必须有可行性,也就是通过实验、观察、调查等可以找到答案的问题。


对于刚刚起步的研究工作者,开始时要把研究问题定得简单一点。但是简单并不等于没有深度和难度,不等于不能有重大发现。切记:“Garbage in, garbage out”,好的研究结果来自于提出好的研究问题。科学工作和成果是要逐步积累的,这就像打仗一样(虽然我没有打过仗,但很喜欢看描写战争的历史小说),总的目标是消灭一个集团军或攻下一座城市,但真正打起来,还是要以每次消灭一个连、一个营,攻占一个据点为一次行动的目标。一个成功的科学家就应该像一个将军,他会在一个领域发表一系列的文章。起初时候旁人不知他的最终目的,但在一个阶段之后,你会发现原来他是有步骤有计划地解决了一个大问题。


在确立自己的研究问题时,关键是学会将一般问题转化成一个可以研究的问题。记住,不是所有的问题都可以转化为研究问题。例如,我们经常有很多 ‘想法’,这可能是潜在的研究问题,但是将它们转化成真正有意义的研究问题不总是很容易的。


我认识一位资深教授,毎天上班,他都会给他的学生带去很多奇思妙想,然后让他们作为课题去研究研究。我以为其实他还不懂将他的这种想法转换成研究问题的重要性,这样的风格也害苦了他的研究生,他们有时候不知道如何着手,有时候是浪费时间和财力,只做出一些垃圾的东西。


此外,形成一个研究问题,需要你在相应领域有丰富的知识,熟悉有关的研究方法,还需要你长期的用心思考,特别是在阅读与掌握已有文献之后,要能找到在现在的研究结果的基础上再深入下去的突破口,对于初学者来讲,这方面是会有困难的。所以在开始时应多求得导师的指导和帮助,多与同学讨论,并且每次做研究时要有目的地学习如何才能形成一个好的研究问题。


在形成研究问题时,关键在于概念的应用及假设的提出。此时,必须将概念转化为可以量度的变量。当一个概念(concept)可以用数值来量度时,这个数值就称之为变量(variable)


下面用具体的例子说明无法量化的和可以量化的概念,例如:这个菜很好吃、睡得不香、不喜欢这个电影、他是一个好人,这些都是属于无法量化的概念;这个程序很有效、这个医院对病人有高质量的服务、这项工作很浪费时间、在这个单位有歧视妇女的情况,则属于可以量化的概念。


有时候,需要先从概念到指标(index)再到变量。例如:富有,学术成就是两个概念。与它们相对应的指标有,(富有)收入、固定资产,(学术成就)学位、业绩、职位等级、研究成果、学界地位等。与这些指标相对应的变量则是,(富有)年收入、房产、汽车、存款、投资、其他财产,(学术成就)学士/硕士/博士、所教课程、讲师/副教授/教授、发表文章数量/杂志影响因子/文献引用次数、学会/专业杂志中职务等等。


关于变量的种类大扺有:


a.  从因果关系的角度:分自变量、因变量、外部变量(或称中介变量)

b.  从研究设计的角度,自变量有主动型和属性型两种;主动型是可以被操作、变化或控制。如在一种刺激/反应关系的测量中刺激值就是主动型自变量的例子(而反应值则是因变量)。属性型是不能变化或控制,例如受试者(物)的特征,如年令、性别、教育程度等。

c.  从测量角度来看待变量,也会有两种途径划分变量种类:即测量单位是离散型的(命名的或序数的)或连续型的,以及测量单位是定性的或定量的。


以下举一个例子来说明上述的步骤:某社会学工作者对酒精中毒这个危害社会与个人的问题很感兴趣。他把这个问题细分为如下方面:酒精中毒的特征、形成过程、对家庭的影响、社会对酒精中毒的态度、对酒精中毒者的处理模式及有效性等等。然后他选择其中之一,以 “酒精中毒对家庭影响” 作为研究工作的首要方面。据此提出如下研究问题:


  1. 酒精中毒对婚姻关系的影响;

  2. 酒精中毒如何影响儿童的生活;

  3. 酒精中毒如何影响家庭的经济。


进一步他需要检查一下,为实现这些研究目的,


  1. 所需的工作量,

  2. 他的时间,

  3. 他的财力,

  4. 他或他的导师在这方面的技术专长。


最后再重复思考一下:


  1. 是否对此问题的研究真正有兴趣,

  2. 是否同意这个研究目的,

  3. 他可利用的资源(如受试者、时间、财力)

  4. 自己的专长能否胜任这项研究。


在这几点上都得到肯定之后,他便可以确立这项研究工作的研究问题。


在形成研究问题的基础上,可以进一步提出研究假设(hypothesis)。“假设”是研究者对于实验结果的一种尝试性的猜测,它的正确与否还是末知的,大部分情形是在讨论两个或多个变量之间的一种特殊关系。通常,一个假设可用实验或观察加以支持或否定。一个假设证错容易,但要证对不易。


一般来讲,研究假设有如下的特征:


a. 假设必须是简单和单一的;

b. 假设必须是可以被验证的;

c. 假设必须是与已知的知识有联系的;

d. 假设必须是可操作的。


研究假设的形式,从推演角度来看,分归纳式或演绎式,从表达角度来分,有叙述变量之关系式及叙述变量之差别(Null hypothesis,零假设)式。


下面再用一个实验设计来说明怎样形成的不同研究假设。


有一个研究的目的是:母子保健服务(MCH),营养品免费供应(NS)和婴儿死亡率的关系。在研究中,研究者将所有被考察与跟踪的婴儿分为四种情况:


1)同时享有免费营养品及母子保健服务(MCH+NS)

2)仅享有母子保健服务(MCH)

3)仅享有免费营养品(NS),

4)均不享有母子保健服务及免费营养品(对照组)


于是,可以有好几种方式来形成研究的假设:


1)不同的处理方式不会影响死亡率 (零假设)

2)MCH+NS 组相对于其他三组有较低死亡率 (差别假设)

3)婴儿死亡率在MCH 组在五年内将被控制在3%的水平 (患病率假设)

4)婴儿死亡率在五年内在MCH 组比NS 组低3 倍 (关联假设)


本文大致上介绍了在科学研究开始阶段,研究者必须思考并明确提出研究问题,并进一步对研究结果提出假设。只有好的可行的问题,才会有好的研究结果。研究者经过自己不断地探索、艰苦地工作,通过验证一个个假设,才可能上升到建立理论,甚至确立为定律。


现在有些人往往把理论与应用对立起来。我的两位导师(美国),他们在退休前写的最后一篇论文,都不约而同地总结了自己多年从事科学研究的体会,他们的结论是,好的理论工作必然来源于实际问题,实际问题的真正解决又靠理论上的突破,两者相辅相存,交叉地发展和前进。这一点我将会在今后的文章里再作详述。

 

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