实验和准实验研究

实验和准实验研究第1页/共13页Chapter

9实验与准实验研究第2页/共13页金属屋顶的辐射散热问题9.1导论：两个实验性研究的案例（P113-115）提出假设在屋顶下安装可操作的内部铰接绝热板，可在白天降低热度，但不影响金属屋顶在夜间的散热功能实验环境的创建人工环境：建造了一个典型住宅的实物模型a.白天与晚上都关上绝热板（对照组）b.白天关上绝热板，夜晚打开c.白天关上绝热板，夜晚打开，且0：00-05：00增加一小型通风扇控制实验条件数据收集测试绝热装置在3种不同条件下的功能现象的因果分析以数据为基础，分析得出基于室外温度变化影响室内温度变化的公式。建筑行业对求职者评价中的性别因素影响问题男性建筑师能比女性建筑师获得更为有利的评价现实情境：模拟建立实际求职中投放简历的情景依据等级标准进行评分比较4种简历模式的雇佣决定，推论统计得出在实际求职中的雇佣情况简历a：男性+初级简历d：女性+初级简历b：男性+高级简历c：女性+高级第3页/共13页实验性研究是一种受控制的研究方法；一般是研究者预先提出一种因果关系尝试性假设，然后通过实验操作来检验。9.2实验性研究的总体特征操作方法：选择适当的群体（实验对象），通过不同手段（处理手法）,控制有关因素（自变量）,检验群体间反应差别（实验结果/因变量）。因果分析：通过一个或多个变量的变化，来评估它对一个或多个变量产生的效应。

实验主要目的是建立变量之间的因果关系准实验性研究在接近现实的条件下，尽可能地运用真实验设计的原则和要求，最大限度地控制因素，进行实验处理实施的，将真实验的方法用于解决实际问题的一种研究方法；不能完全控制研究条件，在某些方面降低了控制水平。第4页/共13页9.2实验性研究的总体特征：界定实验性研究的因素9.2.1

处理方法的使用（自变量）能够对被研究对象产生影响的确定的变量。（一个或多个；可用特殊方法受控于研究者）（研究者对实验条件的控制）9.2.2测量结果（因变量）通过一定测量工具（实验器材/精度较高的物理操作、评价体系/非物理化的操作条件），对实验结果变量进行测量（因变量：由于自变量的不同，使被研究对象的实验结果产生变化）（客观物理数据的测量、主观态度的评级测度）9.2.3进行实验的、明确的任务单元（可控制的实验“环境”）在任务单元中，研究者可在实验过程中，通过对变量（自变量）的控制，获得符合实验目的的实验结果。（实际的无生命客体环境、主观态度的发出者/生命体）9.2.4

控制组/比较组（对照组）不采用任何处理方法的实验组。（将此种情况下的测量结果作为一种“衡量标准”，不同自变量所产生的不同实验结果，可与此“衡量标准”进行对比，得到分析结果。）9.2.5

注重因果关系以上4个步骤，是为了让研究者，在特定的实验环境中，探究或测量出，在多大的程度上，某个处理方法能够获得一个能清晰测量的结果。本质上是对自变量与因变量之间的因果关系的探究。第5页/共13页9.3实验性研究与准实验性研究的区别：一个准实验性研究的案例提出假设实验环境的创建控制实验条件数据收集现象的因果分析画廊展览区的休憩使用率提升如果家具摆放地更随意一些，再利用一些小型阻隔物阻挡从通道方向的玻璃墙上投来的视线，则其利用率会提升。画廊展览区的实际环境a.现有空间条件b.经过实验处理后的空间条件（家具摆放更随意，增加小型阻隔物)两种空间条件下，人们对于空间使用的情况记录空间处理手段与使用率增加之间的关系第6页/共13页区别在于为实验或控制组选择任务单元的方法方面9.3实验性研究与准实验性研究的区别：两者的本质，简单来说可看作是将各实验组（不同自变量/实验条件的组）进行比较，从而分析得出其差异所在（实验结果/因变量）。（差异：因自变量不同而引起的实验结果/因变量的不同，即为实验所探索的“规律/能够引起变化的程度”）实验性研究：由于其处理方法与实验方案的性质，其实验组各组间比较是随意的（随机性高）准实验性研究：由于伦理或者时间的原因，其比较不能随意指派和安排在实验性研究中，随机制定是基于不同变量组间的可比性控制水平严谨性与效度现实性应用性实验性研究高（对实验者和被试的要求均较高）高“人工制作”的环境，与现实与自然的环境，相差很大完全人工控制的条件，实验结果与现实情况的联系较小准实验性研究较低（所要求的条件灵活）较低研究进行的环境是现实的和自然的；与现实的联系较多在接近现实的条件下，研究的实验结果较容易与现实情况联系起来没有完全随机地将实验对象分配到实验组和控制组当中对相关因素的控制水平表1实验性研究与准实验性研究的区别第7页/共13页9.4图式实验性研究设计绘图：说明一个设计构思的独特性质建筑设计过程实验性研究设计编码系统：用图表表达实验性研究设计的特殊细节{R=随机指派}{X=实验处理}{O=对因变量的观察（包括实验前和实验后）}

O{只有观察，之前没有任何处理}X1

O

{处理1，然后进行观察}X2

O

{处理2，然后进行观察}X3

O

{处理3，然后进行观察}a.白天与晚上都关上绝热板（对照组）b.白天关上绝热板，夜晚打开c.白天关上绝热板，夜晚打开，0:00-05:00增加一小型通风扇辐射散热问题R

X1

O

{随意指定，随后是处理1，观察}R

X2

O

{随意指定，随后是处理1，观察}R

X3

O

{随意指定，随后是处理1，观察}R

X4

O

{随意指定，随后是处理1，观察}求职者评价问题图式命题系统可帮助研究者弄清楚，某个实验设计的精确性质与假设前提第8页/共13页9.5实验性研究中的技巧针对不同的实验目的，其实验单元的设置、自变量的处理方法（变化的标准）以及实验结果的测量方法均有所不同。（辐射冷却/雇佣决定两个研究的不同设置）9.5.1所提研究实例的技巧：实验性研究的设置、处理和测量9.5.2

实验室实验之前的行为调查实验环境设置前的准备工作（确定自变量的过程）。（百叶窗实验的预先调查）9.5.3实验室环境、物理处理、仪表检测与主观判断其他研究形式的采用（在环境科技研究中，采用工具测量与主观舒适度相结合的方法）（空气流动与使用者舒适度的影响研究）9.5.4

使用一个目标构建的测试原型、物理处理、工具测量与数值模拟模拟模型的建立（基于自变量的可控性，建立与现实环境条件相同的模型，在模拟实验数据收集后，同环境实地测量的数据进行比较，可对模型进行校准，提高其与现实环境的一致性，及提高模拟实验测量的准确性）第9页/共13页9.6设计与研究中实验文化的补足特性1、设计与研究之间具有差异性，实验性在工作室与实验研究室两种环境下，也具有其各自的特征：实验研究室：实验性的严谨、精确的特征---

广义的分析（测试墙体本身的性能）工作室与实践领域：普遍或隐喻意义上的实验性（结论推导方法与实验过程的区别）---

特定的分析（产品开发设计）2、实践与教育中的实验研究应用：

专业建筑公司（帕金斯+威尔）与建筑学设计工作室（辛辛那提大学）的合作：建筑物立面改造设计在建筑学技术性最强的领域内做出设计决定，需要依赖广泛的实验性研究提高设计实践中的建造技术，也为设计专业机构与学术机构之间的高效合作与知识转化提供渠道第10页/共13页优势劣势建立因果关系的潜力（某种现象产生的内在规律，提供可进行探索的可能性）将复杂的因果现实简化为“偶然的”或“自变量”（现实情况，尤其是社会文化现象的结果，是由多方面的因素共同作用下的复杂结果）能将结果普遍化到别的情境或现象中（因果关系/内在“规律”的总结）过度普遍化，误用到不同民族、性别人群中（由于自变量的非完全涵盖，特殊情况下的实用性不足）能控制实验设计的各个方面，保证因果特性（仅让与实验目的有关的自变量产生变化）对控制的过分强调所产生道德问题、非人性化（9.7实验性研究的优势与劣势实验是所有研究