还在一系列研究中直接操纵了其他两个变量。回想一下,他安排了低蛋白饮食的囚犯组来诱发糙皮病,同时安排吞食糙皮病患者排泄物的志愿者,其中还包括他妻子和他自己。因此,戈德伯格不仅观察了自然发生的情境,还创设了特殊条件组,从而排除一系列其他可能性并获得实验结果,这种推论要比斯诺的方法更具说服力。这也正是为什么科学家要试图操纵一个变量并保持其他所有的变量不变的原因:为了排除其他的可能性。
我们这里并不是说斯诺的方法毫无可取之处。但科学家们的确愿意更为直接地操纵实验变量,因为直接操纵变量能够产生更具说服力的推论。细想斯诺的两组被试:一组由兰姆博斯公司供水,另一组由南沃克-沃克斯霍尔公司供水。由于处在同一个地区,可能保证了两组被试的社会地位几乎相同。但是类似斯诺这类实验设计的缺陷是:它是由被试决定自己属于哪一个组的。因为他们早在几年前已与两家自来水公司签订了供水合同。我们还必须考虑为什么一些人与这家公司签约,而另外一些人与那家公司签约。是不是一家公司比另外一家公司的口碑好?是由于这家的价钱比较便宜,还是广告说这家的水有很好的药用价值?我们不得而知。关键的问题是:这些人选择其中一家公司是不是因为该公司做广告说他们的产品质量优于另外一家,特别是对人的健康有益处?而或许这些因素才是低发病率的真正原因。这是有可能的。
类似斯诺这样的实验设计就无法排除那些更为微妙的虚假相关,这类虚假相关不像其他与社会经济地位有关的相关那样容易被看出来。这就是科学家倾向于直接操纵他们感兴趣的变量的原因。当操纵变量与一种叫做随机分配的程序(在随机分配中被试不能决定自己进入哪种实验条件,而是被随机分配到某一个实验组)相结合时,科学家们就能够排除那些可以归因为被试本身特征的解释了。随机分配确保被试在对比实验条件下的所有变量基本保持一致,随着样本数量的增加,它还能平衡掉一些偶然因素。这是因为被试的分配是由不带偏见的随机方法实施的,而不是由某个人的选择决定的。请注意这里的随机分配与随机样本不是一回事,这两者的区别我们将会在第7章进行讨论。
随机分配是一种将被试分配到实验组和控制组的方法,以保证每个被试有同样的几率被分到其中一个组。掷硬币就是一种决定某一被试分到哪一组的手段。实际实验中往往采用电脑生成的随机数字表。通过使用随机分配,研究者在研究之前就试图平衡两组的所有行为变量和生理变量,甚至是那些研究者没有进行专门测量或考虑到的变量。
随机分配的效果如何,取决于实验中被试的数量。也许你会认为被试越多越好,也就是说,分配到实验组和控制组的被试的数量越多,两组间除了自变量以外的其他所有变量就越接近。但幸运的是,对于研究者来说,其实每组只需要一个相当少的人数(例如15-20人),随机分配就可以起到很好的效果。
使用随机分配能有效避免由于分组方式所导致的系统误差。这两组被试在所有变量上均得到匹配,但即使存在一定程度的不匹配,随机分配也消除了实验组或控制组之间的偏差。如果我们了解一下“重复”这个概念,对于随机分配如何去除系统误差这个问题就比较好理解了,所谓的重复是指在各种环境下重复一个实验,看还能否得到同样的实验结果。
设想一下,一个发展心理学家想要做一个关于早期丰富体验对学前儿童的影响的实验,在日托期间,随机分配到实验组的儿童每天接触心理学家设计的大量丰富活动,随机分配到控制组的儿童在同样的时间里只是参加一些比较传统的游戏活动。因变量是儿童上学一年后的期末成绩,通过成绩考察实验组儿童的表现是否优于控制组儿童。