實驗設計 （Design of Experiment）

實驗設計 （Design of Experiment）
國立台南第一高級中學二年級陳奕廷/國立台南第一高級中學物理科王俊乃老師修改/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯

實驗是一種特定的方法，用在科學探究或個人的疑惑上，通常是為了研究因果關係。實驗的目的常是為了檢驗一個假設(對一個現象或因果關係的機制所提出的暫時解釋)。在系統內去改變一個獨立的變因，然後研究其對實驗結果的影響。在實驗設計時有以下兩個基本考量：

1. 實驗過程中，一次只能有一個操縱變因有系統的改變，換句話說，實驗過程中其他變因皆要維持不變，排除其他存疑的變因的影響。

2. 應變變因需能充分反映實驗中所欲探究的現象，而且該變因可被準確的測得，亦即排除測量誤差等各種實驗中的誤差。

假 說會在非常嚴謹的實驗下，假說才能被正確的測試。若實驗過程中發現改變操縱變因之後，實驗產生結果與假說預期的不符，則假說不成立。然而，這樣簡單的應用 是很少見，實驗結果常常受到挑戰，但部分原因是因為實驗過程並未充分且妥善的控制，有時是應變變因選擇不恰當，或各種實驗上的誤差都會導致實驗結果不正 確。

所以科學方法基於滿足科學家對實驗的重現性以及歸納證據(convergent evidence)的要求。因此實驗設計常要試圖去平衡該科學領域中種種的要求與限制，如此一來，該實驗便可對待檢驗的假說，提出最適當的結論。

參考資料：
http://en.wikipedia.org/wiki/Experiment#Design_of_experiments