實驗法在管理學研究中的演進與創新

發布時間：2018-09-26所屬分類：科技論文瀏覽：1次

摘 要： 摘要：利用文獻研究和系統理性分析的方法，探究了實驗法在管理學研究中的演進與創新過程。首先，對管理學實驗的概念及其傳統分類進行了介紹。其次，總結了管理學實驗中常用的設計方法，即正交設計法、仿真法、倍差法和斷點回歸設計法。然后，根據實驗設計方

　　摘要：利用文獻研究和系統理性分析的方法，探究了實驗法在管理學研究中的演進與創新過程。首先，對管理學實驗的概念及其傳統分類進行了介紹。其次，總結了管理學實驗中常用的設計方法，即正交設計法、仿真法、倍差法和斷點回歸設計法。然后，根據實驗設計方法，對管理學實驗進行了重新分類，并對各類實驗的特點和適用范圍展開了討論。重新分類后的主要實驗類型包括正交實驗、計算機仿真實驗、準實驗和自然實驗。最后，從實驗設計方法的角度，梳理了管理學實驗的發展脈絡，并分析了其演進與創新的路徑，結果將有助于進一步推動實驗法在管理學研究中的正確運用。

　　關鍵詞：管理學實驗,設計方法,演進,創新

　　0引言

　　實驗法作為一種科學研究方法，不僅為自然科學領域的發展做出了巨大貢獻，也在經濟學、心理學和管理學等社會科學領域中占據了一定地位[1]。美國社會學家索羅金更是指出，“因為要對社會行為和社會現象的發展變化做出解釋、預測和控制，只能通過實驗，其他方法無法完全達到這些目的”[2]�？梢姡瑢嶒灧ㄒ殉蔀楫斍吧鐣�學家們分析社會問題的重要手段。然而，這一方法在各主要社會科學領域中的發展并不均衡。具體來說，實驗法在經濟學與心理學中的應用較為成熟，并已形成了體系完善的分支領域，即實驗經濟學與實驗心理學[3-4]。

　　相比之下，在管理學研究中實驗法的應用則較為碎片化，尚未形成體系完整的實驗方法論。并且，何斌等(2013)發現，近年來實驗法在管理學中的運用已逐漸暴露出了一些問題，包括實驗研究的外部效度不高、實驗結果的實踐意義較小及實驗方法的使用不恰當等[5]。因此，目前有必要對管理學中所涉及的實驗法進行全面總結與梳理，將有助于推動實驗法在管理學中的進一步應用與發展。

　　1管理學實驗的概念與傳統分類

　　早在19世紀末，泰勒、梅奧等管理學家就已開始運用實驗的方法對管理現象、活動和問題進行探究。“鐵鍬”實驗、“金屬切削”實驗和“霍桑”實驗等一系列研究的成果為科學管理提供了基礎，也推動了管理科學理論的發展[6]。

　　總體上，管理學實驗可被定義為，在可控的實驗環境下，針對某一確定的管理現象或問題，研究被觀察對象的行為及其變化規律，以檢驗、比較和完善相關理論，并據此為管理者提供決策依據[7]。邱燕和何斌(2006)指出，由于管理學是一門運用數學、工程科學、經濟學和心理學等多學科理論方法與技術的綜合性交叉學科，故管理學實驗也一定程度上受到了經濟學實驗和心理學實驗的影響[8-9]。

　　盡管如此，管理學實驗在研究視角、參照系和分析工具方面又顯著區別于其他社會科學領域的實驗。具體來說，管理學實驗更側重于綜合運用多學科領域的理論知識，采用定性與定量相結合的方法，以管理活動的基本職能，即計劃、組織、領導、控制、激勵和創新為著眼點，探究組織及其目標、組織中管理者與被管理者的決策和行為等內容[8]。

　　根據不同的標準，管理學實驗有著不同的分類。謝剛和萬迪昉(2003)依據實驗場地的不同，將其劃分為實驗室實驗和現場實驗。其中，實驗室實驗是在人為搭建的特定環境中進行的，現場實驗則是在日常工作環境中進行的。他們又指出，實驗室實驗既包括以計算機為主要研究對象的模擬實驗，也包括以人為對象的實物實驗，但現場實驗的研究對象則一般只為人及其行為[10]。隨著互聯網技術的不斷發展，網絡不僅給管理學實驗帶來了新的手段和環境，也帶來了新的組織模式[11]。

　　基于此，何斌等(2010)進一步拓展了謝剛和萬迪昉(2003)的分類結果。具體地，他們根據實驗媒介的不同，將現場實驗和實驗室實驗統一歸納為非網絡管理實驗，而將網絡管理實驗單獨歸為一類。他們定義，網絡管理實驗是在網絡環境下開展的管理學實驗，又可細化為互聯網實驗和局域網實驗[6]。

　　總體上，以往研究側重于從管理學實驗的媒介或研究對象分類，而較少深入解析各類管理學實驗所用的設計方法或分析工具。萬迪昉等(2003)認為，促進管理學實驗發展的最佳途徑是加快完善管理實驗的研究方法論，然后通過一些有效的范式來啟發管理學實驗的進行[12]。

　　何斌等(2013)也認為，對研究方法及其適用范圍的探討有助于提高管理學實驗的科學性、實用性和可操作性，繼而推動實驗法在管理學中的正確應用與發展[5]。

　　因此，本文首先將基于以往研究的分類結果，詳細敘述各類管理學實驗中所常用的設計方法與分析工具，并據此重新對管理學實驗進行分類。緊接著，本文將進一步從實驗設計方法的角度，分析管理學實驗的演進與創新過程，并全面梳理管理學實驗的發展脈絡。

　　2管理學實驗的設計方法與重新分類

　　因為管理學實驗受到管理學交叉學科特性的影響，其理論來源可被大致分為以下三個部分，即實驗科學理論、管理科學理論及其他科學理論[6]。何斌等(2010，2013)從這三個方面著手，總結并繼而提出了實驗管理學的研究方法體系。具體地，實驗科學理論為管理學實驗提供了實驗設計方法，而管理科學和其他科學理論則為其提供了分析方法或工具。他們認為，在這三個部分當中，實驗設計方法是實驗管理學的核心內容[6]。馬慶國(2002)也曾將實驗設計方法列為管理科學研究的四大方法之一[13]。

　　盡管如此，以往研究較少深入分析管理學實驗中所用的實驗設計方法，包括其特點、適用范圍、數據或信息收集方式、常用分析工具，以及相互間的區別與聯系等。值得注意的是，一部分文章立足于管理學研究的某一分支領域，例如公共管理[14]和人力資源管理[15]，詳細探討了各自領域中的實驗設計方法，但未從管理學研究的整體角度進行歸納與總結�？傮w上來說，管理學實驗的主要設計方法可分為正交設計法、仿真法、倍差法與斷點回歸設計法。

　　圖1表示的是管理學實驗的各傳統分類與實驗設計方法的關系，以及基于實驗設計方法的管理學實驗分類結果。從圖1可以看出，傳統分類下各類管理學實驗均涉及多種實驗設計方法。例如，網絡管理實驗可應用正交設計法和倍差法，實驗室實驗則可應用倍差法和仿真法�？梢�，傳統的以媒介或對象為依據的分類方式不能很好地劃分實驗設計方法。

　　因此，本文將在以往研究的基礎上，以實驗設計方法為標準，對管理學實驗重新進行分類，將有助于從方法的角度理解管理學實驗。圖1中也展示了重新分類后的結果，即正交實驗、計算機仿真實驗、準實驗與自然實驗。這四類實驗大致上對應管理學實驗的四種設計方法。

　　第一，正交實驗是一種研究多因素、多水平的常用實驗，是依據正交性從全面實驗中選擇具有代表性的水平組合進行研究，這些組合往往具有均勻分散、齊整可比的特點。正交實驗在析因設計要求的實驗次數過多時比較有用，是一種高效、快速和經濟的實驗設計方法。在管理學研究中，多因素的處理可能會由于因素數目及其水平的增加而急劇上升，進而使得實驗難以執行。

　　此時，正交設計便有助于挑選出部分有代表性的水平組合，對其進行嚴格的統計分析。例如，琚澤均等(2003)通過正交實驗分析了個性化電子商務網站顧客服務水平的影響因素，并進一步找到了其中的關鍵因素[16]。類似地，曹忠鵬等(2012)利用正交實驗設計的方法，發現在公益營銷事件中，品牌與消費者的契合度對消費者的態度作用最為重要，其次是消費者與事件的契合度，最后是事件與品牌的契合度[17]。

　　第二，仿真實驗指的是一種使用計算機軟件來模擬現實情況中的流程、系統或事件發生過程的方法[18]。與實證分析相比，它對數據的需求不高。因此，在數據缺乏或難以收集時，它常被用作發展理論。在管理學研究中，計算機仿真實驗也具有重要地位。原長弘和田元強(2011)以產學研合作理論為研究背景，分析了相關文獻在仿真方法運用中的不規范之處，厘清了仿真方法在探究產學研合作理論時的程序和步驟，并總結了仿真法的優勢和不足[19]。

　　施文等(2013)則利用仿真實驗設計探究了基于第三方物流的零部件循環取貨越庫物流模式的優化問題，建立了與企業實際情況相符的離散系統隨機仿真模型[20]。類似地，熊國鉞等(2016)以上海世博會為例，在現有系統動力學模型的基礎上，通過仿真實驗分析得出，調節利率、增加人均可支配收入、調整產業結構、提升第三產業比例、增加大型投資和世博場館后續投資利用能夠有效避免“后世博”經濟下滑現象[21]�？傮w上來說，在數據缺乏且模型較為復雜的情況下，仿真實驗往往能達到較好的效果。

　　第三，準實驗是指無法完全隨機地處理實驗對象時，運用原始群體，在較為自然的情況下進行實驗的研究方法。準實驗的特點就是實驗樣本的挑選與分組是由實驗者人為進行的。因此，無法在實驗中完全隨機地對實驗對象進行選擇和分組，只是盡可能迫近隨機[22]。倍差法是準實驗中最為常用的實驗設計方法。從本質上來說，倍差法就是在回歸方程中加入兩個虛擬變量及其交互項，不是直接比較樣本在實驗前后的均值變化，而是對個體數據進行回歸，從而檢驗實驗因素的統計顯著性[22]。

　　從圖1可以看出，準實驗中的倍差法也適用于傳統分類下的所有三類實驗。因此，準實驗又可進一步劃分為網絡環境下的準實驗、現場準實驗和實驗室準實驗。首先，網絡環境下的準實驗是指借助網絡環境平臺開展的準實驗，它克服了非網絡環境下的實驗周期長、成本高和難度大等缺陷，在電子商務研究領域尤為常見。例如，張建同和方陳承(2017)基于一項以5600名分類信息網站用戶為對象的準實驗，分析并檢驗了用戶歷史行為、電子優惠券促銷及其兩者的交互項對用戶未來購買決定的影響。

　　其次，現場準實驗是指在現實場景中開展的準實驗。陳慶偉和任建標(2008)以上海某開關廠60名裝配線工人為實驗對象，對高庫存裝配線產生的激勵效應進行了分析。研究得到，相比于低庫存的裝配線，高庫存裝配線上的工人裝配的速度更快。他們認為這種推動式生產的激勵效應來自高庫存給工人帶來的心理壓力，使得工人在不受監管的情況下仍會自行提高工作速度。

　　最后，實驗室準實驗指在實驗室進行的準實驗，其特點是實驗者對實驗環境有較強的控制力，可以減少干擾因素的影響。宋之杰等(2016)在實驗室中，采用眼動追蹤技術對矛盾在線評論(包括正面評論和負面評論)影響消費者購買決定的過程進行實驗研究。綜合結果表明，品牌可以降低負面評論對消費者情感信任和購買行為之間關系的影響。

　　第四，自然實驗法是指在無法開展實驗或準實驗的情況下，直接使用自然環境下與研究對象相關的數據進行分析的方法。在管理學研究中，常用它來檢驗某一政策或措施的影響或實施效果。在自然環境下，準實驗所要求的迫近隨機性往往不能很好地得到滿足，倍差法有時也無法有效地估計政策效果。斷點回歸作為一種僅次于隨機實驗的擬隨機方法，已成為自然實驗中較為常用的設計方法。Lee和Lemieux(2010)認為，在隨機性不可得時，斷點回歸可以避免參數估計中的內生性問題，進而反映變量間的因果聯系。

　　例如，Jose等(2012)通過斷點回歸設計，探究了智利自然科學與技術研究基金的實施對其國內學術研究的數量和質量的影響。類似地，張建同等(2015)采用斷點回歸的方法，分析了2011年上海市房地產限購限貸政策對上海市房價及地方財政收入的影響，并得到相應結論。

　　3管理學實驗的演進與創新

　　與其他學科的研究方法一樣，每一種新的管理學實驗設計方法的出現并不是對原有方法的全盤否定，而是某種程度上對原有方法的繼承與創新，并繼而在創新中求得發展。本文將在重新分類的基礎上，進一步分析各類管理學實驗設計方法的演進路徑與創新發展過程。值得注意的是，不少研究已總結并梳理了管理學實驗的發展過程與脈絡。例如，萬迪昉等(2003)根據實驗研究對象和研究特點，將管理學實驗劃分成四個發展階段。

　　首先，19世紀末到20世紀40年代，以人群實驗為主;其次，20世紀40年代到70年代，以管理流程實驗為主，并以數學模型和計算機為研究手段和工具;然后，20世紀80年代到90年代，以戰略管理和跨國經營實驗為主，以組織和流程為中心，并注重人機結合;最后，20世紀90年代至今，隨著網絡技術的發展，出現了基于互聯網的網絡實驗[12]。謝剛、萬迪昉(2003)及何斌等(2005)也做了類似的分析[10-11]。

　　可以看出，以往研究有助于從整體層面了解管理學實驗的發展過程，但對管理學實驗設計方法的演進與創新涉及較少。因此，本文在以往研究的基礎上，進一步從各主要實驗設計方法的特點、適用范圍、數據收集方式、常用分析工具及各類方法間的區別與聯系等角度入手，對管理學實驗的演進與創新過程加以詳述。圖2中的時間軸刻畫的是四種主要管理學實驗設計方法興起的順序。

　　總體上來說，20世紀40年代之前，管理學實驗以人群實驗為主，研究手段為實地調查與分析，并未出現較為系統的實驗設計方法。20世紀40年代，第二次世界大戰期間，隨著美國軍方在曼哈頓計劃中首次大規模運用計算機仿真法來模擬核爆過程，這一方法便逐漸開始被應用于學術研究，包括管理學研究。在數據缺乏或者無法開展實驗獲取數據的情況下，計算機仿真實驗可被視為實地實驗的良好替代。

　　緊接著，20世紀50年代，日本統計學家田口玄一發明了田口正交實驗設計法，可使用正交表對實驗進行整體設計和綜合比較，通過較少的實驗次數便可達到實驗目的，在實驗因素個數或水平較多時，可以降低實驗成本及提高實驗效率，因而在很多領域得到了廣泛應用。然后，20世紀80年代，在經濟學界興起了一種常用于分析政策效果的計量方法，即倍差法。相較于傳統的計量方法，倍差法可以有效避免政策作為自變量所存在的內生性問題，繼而緩解了自變量與因變量間相互影響所帶來的估計偏差[22]。

　　隨著倍差法在經濟學領域的普及，它也逐漸引起了管理學家的注意，并進一步被應用到管理學研究中。特別地，在管理學實驗中，信差法常被用來檢驗某一因素或管理措施的統計顯著性或實施效果。然而，倍差法需要實驗樣本的選取是隨機或者迫近隨機的，當這一條件無法滿足時，它將得到有偏的估計結果。因此，在21世紀初，斷點回歸法逐漸流行。值得注意的是，這一方法是由Thistlethwaite和Campbell于1960年發明的，但此后40年內并未得到廣泛關注。斷點回歸法被視為僅次于隨機實驗的設計方法，能夠有效利用實際約束條件來分析變量間的因果關系。下面，本文將對這些設計方法做具體介紹。

　　第一，計算機仿真是系統仿真重要的組成部分，它通過構建仿真模型，在計算機上模擬真實系統的運行過程，進而得到系統解。計算機仿真法的基本思路可概括如下：首先選擇系統中的個體，然后依據個體屬性及個體間的交互規則建立模型，最后在計算機軟件上模擬個體互動，觀察分析涌現出來的復雜行為。在缺乏數據或無法開展實驗獲取數據的情況下，計算機仿真法能夠較好地解決這些難題。Davis等(2007)將計算機仿真法進一步劃分為結構化仿真方法和隨機過程仿真方法。具體地，結構化仿真適用于某一特定的研究領域，有著相對固定的研究思路和基本模型，如系統動力學仿真、NK模型和遺傳算法等;隨機過程仿真則沒有固定的范式，建模思想比較靈活，可以適用于大多數復雜系統的研究，主要包括基于Agent的仿真方法。

　　第二，田口正交實驗是一種處理多因素、多水平優化問題的設計方法，在工業生產與管理中較為常用。管理學中，常需要探究多個因素對某一指標的效應。當因素的數量及水平數增多時，完全實驗方案的實驗次數便會急劇增加，這不僅會導致成本的攀升，也會帶來極大的工作量。1951年，日本統計學家田口玄一依據實驗的優化規律，提出了正交表，使正交實驗具備了分散性和整齊可比性的特點。根據正交表，可以明確各因素的主次順序，并采用方差分析對數據進行剖析，得到各因素對指標的影響程度，進而找出最優組合。正交設計大大減少了實驗次數，并也能達到完全實驗的效果。隨著計算機科學的不斷發展，當前很多統計軟件如SPSS和JMP，可更加快捷方便地實現正交實驗設計。

　　第三，在管理學實驗中，常需要討論某些因素或某一政策的影響或效果。此時，倍差法能夠較好地對這一影響或效果進行估計。相比于靜態比較法，倍差法關心的是，在實驗前后，被解釋變量在實驗組的平均變化與控制組的平均變化之差。因此，倍差法既可以控制樣本之間無法觀測到的個體異質性，又可以控制隨時間變化無法觀測到的總體因素的作用，進而辨析出外生因素或政策的影響或效果。目前，倍差設計被廣泛應用于各類管理學實驗中，包括網絡環境下的管理實驗、實地試驗和實驗室實驗。正因為如此，對于運用倍差法的管理學實驗，其數據來源可以是多渠道的，包括網絡平臺數據、問卷調查數據、二手資料數據和一手實驗室數據等。

　　第四，盡管在估計有效性方面，倍差法與靜態比較法相比較優。但倍差法有著較為嚴格的基本條件和前提假設，其要求因素或政策干預的選擇是隨機的，從而使得實驗組與對照組的時間趨勢一致的假設能夠成立[14]。然而，這一前提條件在很多實驗環境中無法滿足。特別地，在政策研究中，政策干預對象的選擇往往不是隨機的。在這種情況下，斷點回歸法于21世紀初開始受到關注與應用。

　　斷點回歸法在隨機條件不可得時，能夠避免參數估計的內生性問題，進而反映出變量間的因果關系，是一種處理處置效應的有效辦法。斷點回歸設計又可進一步劃分為精確斷點回歸和模糊斷點回歸。其中，精確斷點回歸中，實驗變量是確定型、不連續的，而模糊斷點回歸中，實驗變量是概率型的[14]。由于斷點回歸法經常用于政策或措施效果的評估，因而其數據來源主要是二手資料，如宏觀統計數據。然而，就其缺陷來說，斷點回歸法的外部效度一直受到學術界的質疑，即從嚴格意義上來說，斷點回歸法只能用來辨別斷點附近樣本的因果關系，而對于遠離斷點的樣本點，其結論具有不確定性。這是斷點回歸法未來的研究方向之一。

　　5總結與展望

　　總體上來說，管理學實驗是將實驗的方法應用到管理學的研究與實踐中，從而推動管理學理論與實踐的發展。譬如，廖玉玲和張亮(2016)采用實驗法，以網絡條件下企業技術創新合作行為為背景，模擬了不同初始資源組合下企業的技術創新合作行為，詳細討論了技術創新合作過程中的資源投入情況。實際上，管理學實驗最早可追溯至19世紀末，并在其后的一個多世紀里不斷演進與發展。以往研究根據實驗媒介或場地，將管理學實驗分為網絡管理實驗、現場實驗和實驗室實驗三種類型，并從實驗對象的角度討論了管理學實驗的演進與發展歷程[10-12]。

　　盡管這些研究有助于大家從整體上把握管理學實驗的演進脈絡，但未從實驗設計方法的角度對其發展進行闡述。萬迪昉等(2003)認為，促進管理學實驗發展的最佳途徑是加快完善管理實驗的研究方法論[12]。何斌等(2013)認為對研究設計方法的討論可以促進管理學實驗不斷向科學性、實用性和可操作性方向發展[5]。

　　因此，本文首先基于以往研究的分類，探討了各類管理學實驗中所涉及的主要實驗設計方法，并據此對其重新分類。緊接著，本文又從實驗設計方法的角度，分析了管理學實驗的演進與創新過程，并梳理了其發展脈絡。表1總結了管理學實驗中的四類主要方法，以及特點、適用范圍、實驗對象與數據收集方式。

　　從表1可知，各類管理學實驗的設計方法有著各自較為鮮明的特點及適用范圍，同時各類方法之間又有著一定聯系。例如，倍差法需要因素或政策干預的選擇是隨機的，而這一前提條件在現實情況下可能無法滿足。斷點回歸法則放寬了這一前提條件，以統計控制模擬實驗控制，進而對因果關系進行檢驗，成為一種僅次于隨機實驗的擬隨機實驗。

　　另外，從管理學實驗的演進與創新過程中不難發現，其實驗設計方法可能有著以下發展方向：一是逐步放松對實驗條件的要求，得到更適用于自然環境的實驗設計方法;二是更加強調人機交互在實驗中的重要性;最后是逐漸注重多渠道數據收集方式的應用，包括對實測數據和二手資料數據的綜合運用與分析。

　　總體上，本文從實驗設計方法的角度剖析了管理學實驗的演進及創新過程，有助于學者更好地了解管理學實驗的設計方法，進一步促進實驗法在管理學研究中的應用與發展。

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