摘要:被广泛应用于临床医学、药理学和心理学等学科中的盲实验法,是一种为避免由于人为主观性而对实验观测结果产生偏差的实验设计方法。然而,该方法在动物行为研究领域一直不被重视。近年来有学者逐渐意识到这个问题,并通过文献综述和分析,发现大部分需要采用盲实验法的研究均忽略了此设计方法,使得其研究结果的效应量明显高于采用盲实验法的研究,说明实验中观测者的主观偏见对研究结果造成了影响。本文通过对盲实验法的介绍,强调了其在动物行为研究中的重要性,并对其在该研究领域中的应用进行了阐述和建议。
在科学实验中,如何排除人为干扰和人为主观性对实验结果的影响是非常重要的,一旦实验结果包含这些不利因素所引起的效应,其可靠性将大打折扣,甚至会得出*相悖和错误的结论。因此,除了实验组,对照组被普遍应用于科学研究中,以排除人为干扰或其他变量的影响(Johnsonetal.2002)。盲实验法(blindedmethods)是一种为了避免由于人为主观性而对实验观测结果产生偏差的实验设计方法(Holmanetal.2015)。该实验法被普遍应用于临床医学、药理学、心理学等学科,具有举足轻重的地位,然而,在动物行为学研究领域,
1、盲实验法的产生
2、盲实验法的类型
盲实验法可以分为单盲法(single-blindtrials)、双盲法(double-blindtrials)和三盲法
(triple-blindtrials)。
单盲法指在实验设计中,研究对象对于自己是否处于实验中毫不知情,而实验观测者在实验前便清楚不同研究对象所在的分组等各种实验信息,即只有一方对信息是“盲”的(Tuyttensetal.2014)。这种信息不对称,有利于实验观测者实时掌握情况,和避免研究对象由于安慰剂效应(placeboeffect)对结果造成的影响(Holmes2008)。比如评价某新药在治疗某种疾病的疗效时,需要建立控制组,对控制组中的病人仅给予无疗效的药剂作对照,但如果该组的病人知道自己服用了某种药物,其情绪、心理和神经行为上的变化会影响自身的身体健康状况,形成安慰剂效应,使实验结果有偏差。单盲实验的前提是观测者虽然掌握了实验的所有信息,但不会像研究对象那样对实验结果造成影响。然而,实验观测者在一些情况下也会对实验结果造成偏差,如上面的例子中,观测者知道每个病人所处的分组,即清楚每个病人所服用的是新药还是安慰剂,其对服用新药组的心理预期,即预期服用药物的人会比控制组中的人康复快,可能会使其在评估药效和记录病人变化时形成下意识的偏倚。为了避免这种偏差,很必要使用双盲法。
双盲法指实验除了研究对象对实验信息不知情,观测者也不知道研究对象所在的分组(即
实验组还是控制组)(Riversetal.1907)。只有在实验结束,数据记录也完成以后,观测者才知道结果,这有利于排除观测者在实验操作和记录中无意识的主观偏差和个人偏好所带来的影响,是一种更加严格的实验设计法。在双盲法中,实验构思和设计可能由观测者来完成,
但实验信息往往需要交由第三方来进行处理,在实验前不可告知观测者,或者构思和设计实
验的人同时掌握实验信息,但让不知情的人成为观测者来执行实验和记录数据。在动物行为研究中,需要应用双盲法的情况一般是通过人为主观对某种变量进行量化的实验方法。如对
动物的某种行为进行观察和主观量化(杨晓军1996)、对动物栖息地的某种特征进行主观量化(徐霄等2012)、对动物某种特征之间的相似性进行主观量化(Stevensetal.2009)。这些方面的研究如果没有采用双盲法,在实验中很容易由于观测人的主观预期而使数据产生偏差,如动物巢址选择方面的研究,对于巢隐蔽性的量化往往通过观测者进行主观估测,由于有经验的观测者受“隐蔽性高的巢被捕食的风险应该较小”这种心理预期的影响,在对完整巢和被捕食巢进行隐蔽性估测的时候,就可能下意识地高估完整巢或低估被捕食巢的隐蔽性。要避免这种主观偏倚,可以通过对实验目的不知情的第三方对变量特征进行估测,或者通过更加客观的方法对变量特征进行量化。
三盲法是对双盲法的拓展,指实验观测者、研究对象和数据分析者三方均不清楚实验的信息,只有当分析结果出来后才知晓(Friedmanetal.2010)。这种方法理论上从各方面降低了参与实验各方的主观性带来的偏差,但同时也降低了研究者对整个实验全局的了解,其执行难度也较大,所以在科学研究中的应用也较少(Andradeetal.2009)。
3、忽视盲实验法对动物行为研究的影响
接着Kardish等(2015)对行为、生态和进化研究领域的492篇文献进行综述,发现
其中248篇文献的研究实验属于具有观测者主观影响风险的内容,但却只有13.3%的文献使用了盲实验法。Holman等(2015)通过对生命科学研究领域4511个期刊的870962篇文献进行综述和综合分析后,发现没有采用盲实验法的研究所报道的效应量(effectsize)明显高于采用盲实验法的研究,效应量是衡量处理效应大小的指标,在不同研究之间可以进行比较,未采用盲实验法的研究呈现较高的效应量,表明其研究结果相对于采用盲实验法的研究具有较高的偏差。另外,未采用盲实验法的研究结果所获得的P值显著性也高于采用盲实验法的研究。
4、总结与建议
综上所述,未使用盲实验法会使一些动物行为研究结果产生偏差。然而,并不是所有的动物行为研究都需要使用盲实验法。研究动物行为时,有些行为观测需要研究者对其进行主观定义和量化,当动物行为迅速而不容易观察、动物行为和特征的定义模棱两可且行为和特征难以量化的情况下,如未采用盲实验法所面临的偏差风险就很大,尤其当研究人员对某处理组具有很高的心理期待时。以上的文献综述和分析,便是针对这种类型的观测数据,而其中所提到的盲实验法,实际上是双盲法,因为动物行为研究中,动物作为研究对象,并不能理解观测者的研究意图,所以动物行为研究中所称的盲实验法,是避免观测者主观偏见对研究结果造成影响的实验设计法。当然,虽然作为研究对象的动物对实验信息是盲的,但观测者仍需对研究对象进行随机分组,并尽量避免动物的背景因素(如年龄、大小、性别等)和环境因素(如温度、海拔等)对研究结果的影响。
对于盲实验法在动物行为研究中的应用,建议:
(1)研究者在构思和设计实验时应充分考虑到其研究类型具有主观观测偏差的风险,是否需要和是否能够使用盲实验法;