第一章 科学与科学研究
什么是科学？对于这个看似平淡无奇的问题，你可以从不同的人那里得到不同的答案。有些人会说他们经常研究不同的网站以找到他们想要购买的最好的商品或服务。电视新闻频道会使用观众投票的方式对一些涉及公众利益的问题（如即将进行的大选或者政府资助的项目等）进行相关课题的研究。本科生会通过研究互联网来搜寻完成课程作业或学期论文所需的信息。从事科研项目的研究生或许认为研究就是收集和分析与项目相关的数据资料。企业和咨询顾问通过研究各种可行性方案以解决组织的问题（如供应链瓶颈，或发现消费者的购买模式等。然而，除非遵循科学的研究方法，并对科学本身有所贡献，否则上述的各点都不能被认为是科学研究。本章将讨论科学究竟是什么。
科学
科学是什么？对于某些人而言，科学是指为最聪明的学生所提供的高深的物理、化学和生物等高中或大学课程。对于另一些人而言，科学是指在实验室中通过专业设备从事研究的科学家所掌握的技能。在词源上，科学这个词来自于拉丁语中的 scientia，即知识的意思。科学是指在任何需要使用科学方法进行研究的领域中所包含的有组织的系统化知识。科学大体上可以分为两大类：自然科学和社会科学。自然科学研究针对的是由自然界所产生的事物或现象，如光、物体、物质、地球、天体或人体等。自然科学可以被进一步划分为物理科学、地球科学、生命科学等。物理科学由物理学、化学和天文学等学科构成。地球科学主要由地质学等学科构成，而生命科学主要由生物学和植物学等学科构成。与之相反的是，社会科学以人或者人群（如团体、企业、社会、经济）为研究对象，以及探索与之相关的个人或集体行为。社会科学分为心理学、社会学和经济学等学科。
自然科学和社会科学在很多方面都存在着差异。自然科学非常精确，且不依赖于从事科学观测的人。以物理学中的科学实验为例，测量声音在某个特定媒介上的传输速度或者水的折射率的结果总是相同的，而与实验时间、地点及实验人员无关。如果两个学生在做同一个物理实验时得到了两组不同的数值，那么我们通常认为其中一个学生或者两个学生的实验结果都是错误的。然而，对于不那么精确的社会科学而言，我们不能得出同样的结论。比如你用同一个量表去测量某人的幸福指数，你会发现同一个人在不同的日子，有时甚至在同一天的不同时间，表现出不同的结果。某人的幸福指数可能会受到这个人在那天所获知的新闻或其他事件的影响，更进一步而言，并没有哪个量表可以准确地测量出一个人的幸福感。因此，一个量表可能会测量出某人是幸福的，而另一个量表在同一时刻会发现这个人并不是那么幸福。换句话说，社会科学领域存在着很大程度的测量误差，并且对于社会科学而言，具有相当大的不确定性和较少的共识。比如说，自然科学领域的科学家在光速或者地球的公转速度方面并不存在什么分歧，但是社会科学领域的科学家们却在如何解决诸如打击全球恐怖主义和经济复苏等社会问题上存在这大量的争议。任何从事社会科学研究的学生都必须认识到并能灵活地处理这种高模糊性、不确定性以及伴随而来的错误，而这也反映了社会对象的高易变性。
科学也可以根据其研究目的进行分类。基础科学，也叫做纯科学，用于解释最基本的对象，它们之间的关系，以及驾驭它们的法则。这样的例子包括物理学、数学和生物学。应用科学，也叫做实践科学，主要把基础科学中的科学知识应用于具体的物理环境下。比如工程学作为一门应用科学主要是把物理和化学领域的法则用于构建实际应用，如建设更牢固的桥梁或者提高内燃机的燃油效率等。医学同样作为应用科学将生物学的法则用于医治人类的疾病。对于人类的发展而言，基础科学和应用科学都是必不可少的。但是应用科学并不能独立存在，而是需要依靠基础科学以促进其发展。鉴于应用科学的实际价值，工商业往往把重点放在应用科学上，而大学通常对基础科学和应用科学都进行研究。
科学知识
科学的目的在于创造科学知识。科学知识指通过科学方法获取的用于解释现象或行为的一系列规律和理论。规律是指所观察到的现象或行为的模式，而理论是指对于现象和行为的系统化解释。比如在物理学中，牛顿运动定律描述的是一个物体处于静止或运动状态下的状况
（牛顿第一定律），移动一个静止物体或者让一个运动物体静止下来所需要的外力（牛顿第二定律），以及当两个物体发生碰撞时的状况（牛顿第三定律）。总体而言，这三个定律是经典力学的基础。同样地，光学理论解释了光的特性及它在不同媒介中的表现，电磁理论解释了电的特性及其如何产生，量子力学解释了亚原子粒子的属性，天文学解释了恒星和其他天体的特征，热力学解释了能量和机械功的特性。一本面向高中或大学本科的物理教科书会使用独立的章节来介绍这些理论。在社会科学领域，也有一些类似的理论。例如，心理学中的认知失调理论解释了当人们对一个事物的观察结果与之前对该事物的看法存在偏差时，他们将会做出何种反应；威慑理论解释了人们为何参与一些不当的甚至是犯罪的行为（如从非法网站下载音乐或者盗版软件）；计划行为理论主要解释的是人们在日常生活中如何有意识的做出各种理性选择。
科学研究的目标在于发现各种规律，并提出可用于解释自然和社会现象的理论，或者换句话说，即创造科学知识。同时，需要格外注意的是，这些知识可能并非尽善尽美，有时候甚至与真理差距甚远。在一些情况下，或许没有单一的普遍真理，而是由多个真理所构成的均衡状态。我们必须认识到科学知识所依附的这些理论仅能用于解释某个特定的现象。由于这些解释在不同程度上与现实相符，因而可能存在好的或差的解释，与之伴随的是好的或者差的理论。因此，我们要通过更精密的仪器以及更严谨的逻辑推理来获取更好的观察结果，一步步地从差的理论向好的理论发展过渡，这才是科学进步的标志。
我们通过逻辑和迹象分析找到科学的规律或理论。逻辑（理论）和迹象（观察结果）是科学知识得以发展的两大支柱。在科学研究中，理论和观察是相互依赖，不可分割的。理论为我们所观察到的现象提供了重要的指导意义，而观察帮助我们验证和完善已有的相关理论，或构建新的理论。任何其他的知识获取方式，比如信念、信仰或者哲学都不能称之为科学。
科学研究
鉴于理论和观察是科学的两大支柱，科学研究可以从两个层面展开：理论层面和经验层面。理论层面主要考虑的是提炼自然或社会现象的抽象概念及这些概念之间的关系（即理论构建），而经验层面主要考虑的是对理论概念及它们之间的关系进行检验，发现理论概念与现实观察之间的相符程度，并最终构建更好的理论。随着时间的推移，理论不断被完善（即与现实观查更加相符），科学也逐步变得更成熟。科学研究就是在理论与观察之间的持续交替。因此，理论和观察都是科学研究的重要组成部分，比如在科学研究中完全依赖观察来进行推理而忽略理论的做法是不被认可的。
根据科研人员训练及兴趣的不同，科学探索可采取归纳和演绎两种方式。归纳研究中，研究人员根据观察到的数据来构建理论概念及其模式。演绎研究中，研究人员通过经验数据对既有理论中的概念和模型进行检验。因此，归纳研究也叫做理论构建研究，而演绎研究也叫做理论检验研究。值得注意的是，理论检验不只是单纯地对理论进行检验，同时也包括对理论的提炼、改进和扩展。图1.1 中描述了归纳研究和演绎研究的互补特征。归纳和演绎研究是研究周期中的两个部分，并且不断地在理论和观查之间交替出现。作为一个研究者，若不熟悉研究中的理论和数据，他将无法进行归纳和演绎研究。当然，一个全面的研究人员应该具备同时开展这两种研究的能力。
理论构建（归纳研究）和理论检验（演绎研究）对于科学的进步都至关重要。如果理论不能与现实相符，即使再漂亮的理论也无济于事。同样地，如果不能用于构建新的理论，即使是堆积如山的数据也毫无意义。与其将图1.1 中所示的两个过程看作是循环的关系，倒不如将它们看作是螺旋上升的关系，理论和数据之间的每次循环都将有助于更好地解释现象及更好地发展理论。尽管归纳和演绎这两种研究对于科学的进步都非常重要，但是在理论和现象解释均较少的领域，归纳研究更有价值。与之相反，在解释同一个现象时，存在多个相互抵触的理论，则演绎研究对于帮助研究者发现最合适的理论（即在何种情况下哪个理论可以对什么现象做出最好的解释）更富有成效。
图 1.1 研究循环
由于理论概念不够精确、测量工具缺乏以及各种可能会影响社会现象的不可预知因素的存在，这些都将导致在社会科学领域理论构建和理论检验变得非常困难。 对于那些不好的理论也很难予以驳斥。比如，卡尔·马克思的共产主义理论多年来一直被认为是个有效的经济生产方式，而现在我们却认为该理论在推动经济发展和社会福利等方面并不如资本主义。以前的共产主义经济，如苏联和中国，最终走向了以利润最大化的私企为代表的资本主义经济。然而，近期发生在美国的抵押贷款和金融行业的崩溃也表明资本主义同样有它的不足，并且不能像以前所推测的那样可以有效地促进经济增长和社会福利。与自然科学的理论不同，社会科学的理论很少有完美的，这也为研究人员带来了大量的机会来发展这些理论或者构建他们自己的理论。
开展科学研究需要掌握理论和方法两种技能，这两种技能分别是理论层面和经验层面的研究所必需的。方法技能（知道如何做）对于不同的学科而言是相对标准化的，并且很容易通过博士课程的学习来获得。然而，理论技能（知道做什么）却相当难以掌握，需要基于多年的观察和思考，这种隐性的技能只能通过经验来学习而无法直接进行传授。人类历史上所有最伟大的科学家，如伽利略，牛顿，爱因斯坦，尼耳斯·玻尔，亚当·斯密，查尔斯·达尔文和赫伯特·西蒙等都是理论大师，他们因为提出了改变科学进程的理论而被人们铭记在心。方法技能对于一个普通的研究人员而言是必不可少的，但是理论技能一定是一个杰出的科学家所必备的！
科学方法
在前面的章节中，我们将科学视作通过科学方法所获取的知识。那么，什么才是科学方法呢？科学方法指一整套用于创造科学知识的标准化技术，比如如何进行有效的观测，如果对结果进行解释，以及如何概括归纳这些结果。科学方法让研究人员可以独立而公正地对已存在的理论和研究结果进行检验，并且对这些理论和研究结果进行公开地辩论、修正或改进。科学方法必须满足四个特征：
• 可复制性：其他人能够独立地复制或重复一个科学研究，并且获得一样或相似的结果。
• 精确性：对于难以测量的理论概念必须准确定义，这样其他人可以使用这些定义去测
量这些概念并对理论进行检验。
• 可证伪性：理论必须以一种可被证伪的方式进行阐明。不能被检验或证伪的理论不能
称作科学理论，这样的知识也不能算是科学知识。如果一个理论以不精确的术语进行
描述，或者理论概念不能准确地测量，这样的理论将无法被检验，因此也不是科学。
西格蒙德·弗洛伊德关于精神分析的思想正属于此类，即便精神分析在治疗某些类型的
疾病时有其实用价值，但仍然无法被看作是个理论。
• 精简性：当对于某个现象有多种解释的时候，科学家总是会接受最简洁的解释。这个
概念被称作精简性或者“奥卡姆剃刀”。精简性保证了科学家不至于过度追求过于复杂
或奇异的理论，这样的理论有数不清的概念和关系，看上去似乎可以解释任何事物，
但事实上什么也解释不了。
对于任何无法通过科学方法来测试其基本规律和理论的研究都不能称作是科学。比如，神学（宗教研究）就不是科学，因为神学的观点（如上帝的存在）无法被独立观测者用一个可复制的，精确的，可证伪的，精简的方法来检验。艺术、音乐、文学、人文学科和法律同样也不能被看作是科学，即使这些学科是具有创造性的并且也值得为之努力的。
适用于社会科学研究的科学方法包含各种研究方案、工具和技术，如定性和定量数据、统计分析、实验、问卷调查、案例研究等等。读者可通过本书来学习这些研究方法。然而，需要注意的是科学方法主要用于经验层面的研究，即如何观察、分析和解释这些结果。很少有方法与理论层面直接相关，而这正是科学研究中更具有挑战性的部分。
科学研究的类型
根据研究的目的不同，科学研究项目可以分为三大类：探索性研究、描述性研究和解释性研究。探索性研究适用于一个崭新的研究领域，它的主要目标包括：（1）发掘特定现象、问题或行为的作用范围及程度；（2）针对该现象提炼出一些初步的思路（或预测）；或者
（3）检验对某个现象展开广泛研究的可行性。以国民对于政府在经济衰退期间的政策普遍感到不满意为例，探索性研究可用于测量国民的不满意程度以了解这些不满是如何显现的，如公众抗议的频繁程度，以及造成这种不满的可能原因，如政府的相关政策在处理通货膨胀，利率，失业率或高税收时的低效性。这类研究可能会包括对解决类似问题的历史实践进行调查，或者对公开报道的数据（如经济指标估算、国内生产总值（GDP）、失业率、消费价格指数等）进行检验。这些数据可以通过多种渠道获取，如第三方来源、对专家或各利益主体
（如著名经济学家和政府主要官员）的访谈等。这样的研究或许并不能针对目标问题得出非常准确的见解，但是对于指出问题的性质和程度很有帮助，并且为将来更深入研究奠定了基础。
描述性研究主要是对目标现象做出仔细观察和详细记录。这些观察必须基于科学的方法
（即具有可复制性、精确性等），因此，与未受过专门训练的人员所获得的观察数据相比，其可靠性更高。描述性研究的例子包括美国人口普查局的人口统计数据或者劳工部统计的就业数据等。这些部门使用相同或相似的工具，并采用多个就业问卷调查或人口普查的方式，来估算不同行业的就业情况或不同族裔的人口增长速度。若测量工具发生了变化，其变化前后的估算数据都将提供给读者以便于对人口或就业趋势进行前后的对比。其他的描述性研究包括城镇中青少年帮派活动的民俗志报告研究，选定社区中宗教、文化或种族活动的发展与演变研究，以及信息技术（如微博和即时通信工具）在中东国家民主运动浪潮中的作用研究。
解释性研究是对所观察到的现象、问题或行为做出解释。描述性研究揭示了现象是什么
（what）及其何时（when）何地（where）出现，而解释性研究回答的是为什么（why）以及如何（how）这类的问题。该研究试图找出目标现象的影响因素及其结果来对既有研究进行归纳概括。这样的例子包括理解青少年犯罪或者团伙暴力背后的原因，并最终找出解决这些社会问题的对策。尽管在学术研究的初级阶段需要一些探索性和描述性研究，但是，目前大部分的学术研究仍属于解释性研究。对所观测到的事物进行解释需要强有力的理论基础和阐释技能，同时还需要直觉、洞察力以及个人以往的经验。能够做到这一点的人在他们各自的领域也都是最出色的科学家。科学思想史
在结束本章之前，我们或许可以先回顾下历史并了解一下科学是如何随着时间不断发展的，并找出这个演变过程中的关键科学精神。尽管几个世纪以来科学进步的例子不断被记载，然而“科学”、“科学家”和“科学方法”这些术语在 19 世纪才被创造出来。在这之前，科学被认为是哲学的一部分，并且与其他的哲学分支，如逻辑学、形而上学、伦理学以及美学（尽管这些分支之间的界限并不清晰）并存。
在人类探索的初期，知识常被视作基于信仰的神学戒律。在公元前 3 世纪，希腊哲学家，如柏拉图，亚里士多德，苏格拉底，对这个观点发起了挑战。他们指出生命和世界的本质可以通过系统地逻辑推理过程（即理性主义）得以更准确地认识。尤其是亚里士多德的经典作品形而上学（字面上的意思是“超越物理的存在”）将神学（对上帝的研究）从本体论
（对生命和存在的研究）和普遍科学（对逻辑所依附的第一原理的研究）中分离出来。理性主义（不要与合理性混淆）将理性视作知识和判断的源泉，并且认为真理的标准不应该是感性的，而是从一系列的第一原理或公理（如亚里士多德的“不矛盾律”）中演绎和推论而来的。
16 世纪，英国哲学家弗兰西斯·培根（1561-1626）指出知识只能从对现实世界的观察中获取，此时科学思想迎来了它的下一个重要变革。基于这个前提，培根强调知识的获取是一种经验行为（而非推理行为），并且提出了哲学中具有重要影响力的一个分支——经验主义。培根的研究成果使科学探索中的归纳方法得到了普及，推动了由系统观察、测量和实验所组成的科学方法（最初也被称作培根方法）的发展，甚至为无神论或反对神学戒律（由于其不可观测）播下了种子。
哲学家们一直在找寻最有效地获取知识的途径，而在整个中世纪，经验主义与理性主义却在这个问题上不断地发生碰撞。法国哲学家勒内·笛卡尔站在理性主义一边，而英国哲学家约翰·洛克和大卫·休谟则站在经验主义一边。其他的科学家，比如伽利略和牛顿试图将这两种研究融合为自然哲学以关注于对自然界和物质世界的认识。自然哲学因而也被认为是自然科学的先驱。伽利略（1564-1642）第一次提出自然界的规律是数学，并且创新性地将实验和数学进行结合，对天文学做出了重要的贡献。
在 18 世纪，德国哲学家伊曼努尔·康德试图在他的著作《纯粹理性批判》中解决经验主义与理性主义之间的争辩。书中指出经验是完全主观的，若在没有探究经验的主观属性的情况下，用纯粹理性对经验进行处理将导致理论上的错觉。康德的思想带来了德国唯心主义的发展，进而激发了解释性技术（如现象学、诠释学和批判社会理论）的进步。
大约在同一时期，社会学的创始人法国的哲学家奥古斯特·孔德 (1798–1857)试图用他的实证主义学说对理性主义和经验主义进行融合。他提出理论和观察之间存在着循环性依赖。尽管理论可能通过推理来构建，但是这些理论只有经过观察的验证才能说明它们是真实可靠的。是否重视验证是现代科学和哲学及形而上学的分水岭，验证推动了科学方法的发展，这是因为它是检验科学主张的主要途径。涂尔干的社会实证主义（实证主义作为社会研究的基础）和路德维希·维根斯坦的逻辑实证主义进一步发展和壮大了孔德的思想。
在 20 世纪初，德国唯心主义思想学派的解释社会学家（反实证主义者）否认实证主义具有强有力的解释力度。实证主义通常等同于定量研究方法（如实验和问卷）却没有任何明确的哲学保证，而反实证主义主要采用定性研究方法（如非结构化访谈和参与观察）。甚至实证主义的实践者，如美国社会学家保罗·拉扎斯费尔德（首倡大规模调查研究及对调查数据进行统计分析）也承认实证调查中存在诸如观察者偏见和结构化局限等潜在问题。与此相应的是，反实证主义者强调社会行为必须通过解释性方法来研究，并要求这种研究应基于对个人行为的意义和目的的理解。这些进一步激发了一系列理论的出现，如乔治·齐美尔的象征式互动论，马克斯·韦伯的理想行政组织体系，以及埃德蒙德·胡塞尔的现象学。
在 20 世纪中后期，一些学者对实证主义和反实证主义思想进行了批判性修正。英国哲学家卡尔·波普尔爵士认为人类知识不应建立在无法挑战且固若磐石的知识基础之上，而应建立在一系列不确定的、仅能被证伪而绝对无法被完全证实的推测之上。实证经验正是证伪这些推测或理论的基础。这种元理论的立场（也叫做后实证主义或后经验主义）对实证主义进行了批判和改进。尽管这种观点保留了实证主义学家所倡导的客观真理的概念并强调了科学的研究方法，但是该观点认为证伪错误的信念是有可能的，而证实真理是不可能的。
同样地，反实证主义者也一直受到批判，因为他们仅仅试图理解社会，而没有批评和改变现有社会并使之变得更好。德国哲学家卡尔·马克思和弗里德里希·恩格斯在其所著的《资本论》中最先引入这种思想。《资本论》批评资本社会是不公且低效的，并建议通过阶级斗争和无产阶级革命推翻这种不公正。马克思主义在德国、意大利、俄罗斯和中国推动了社会革命，但是最终并未能实现它所期待的社会公正。由马克斯·霍克海默尔和尤尔根·哈贝马斯在20 世纪所倡议的批判性研究（也叫做批判理论）保留了类似的批判和解决社会不公的观点。他们指出尽管人们有意识地去改变他们所处的社会和经济环境，但是其能力受到了各种形式的社会、文化和政治管辖的限制。批判性研究试图通过分析当今社会中存在的对立、冲突和矛盾来揭露并批判现状的限制和异化条件，并设法消除异化和控制的起因（即解放被压迫的阶级）。更多关于研究哲学和研究方法的内容将呈现在本书的后续章节中。