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在这项实验中，大学生是实验对象，解释变量是接受教育的方式（线下还是线上），反应变量是学生在课程结束后的考试成绩。这项实验也测量了其他变量，包括课程开始前的考试成绩。尽管实验人员没有将其作为一个解释变量，但实验对象对于课程资料的了解可能会影响到他们的考试成绩，而实验人员希望这个因素不会对实验结果产生影响。
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例2 性教育的影响
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是否应该在学校里对青少年进行性教育，多年来人们在此问题上有怎样的争议？宾夕法尼亚大学做了一项研究，跟踪了在美国东南部城市的4所中学就读的662名黑人青少年连续3年的行为。这些青少年被随机分配到4个不同的班级：一个班级讲授8个小时的安全性交知识；一个班级讲授20个小时的禁欲和节育知识；一个班级讲授8个小时鼓励禁欲的知识；一个班级只讲授其他健康知识，包括正确的饮食和锻炼。结果表明，讲授了8个小时鼓励禁欲知识的班级，在接下来24个月里发生性行为的比例最低。
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宾夕法尼亚大学的这项研究是一个实验，实验对象是662名青少年。解释变量是青少年所接受的处理方式，该实验进行了4种处理方式的比较研究。它还测量了一些反应变量，其中主要的反应变量是实验对象报告的在24个月的跟踪期内发生性行为的情况。
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你可以看到有很多人把解释变量称为“自变量”（independent variable），把反应变量称为“因变量”（dependent variable），这是因为反应变量取决于解释变量。我不大喜欢这些名称，一部分原因在于“independent”这个英语单词在统计学里有完全不同的意思。
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坏实验
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进行在线学习的学生，是不是和在课堂上学习同样课程的学生学得一样好？要知道这个问题的答案，最好的方法是让一些学生到教室上课，让一些学生在线学习。这就是一个实验。诺瓦东南大学没有做实验，因为它没有对学生采取任何处理方式，而由学生自行选择去教室上课还是在线学习。这项研究只度量了他们的学习成绩。选择在线学习的学生，原本就和选择到教室上课的学生不太一样。比如，在开始课程学习之前所做的关于课程内容的测试中，选择在线学习的学生的平均分数是40.70，而选择到教室上课的学生的平均分数是27.64。在前者的水平本就领先的情况下，很难评估课堂学习和线上学习的优劣。线上学习和教室学习的效果已经和一些潜在的背景因素无可救药地混杂在一起了，图5–1展示了这种混杂在一起的影响。
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图5–1 诺瓦东南大学研究中存在的混杂状况。不同教学方法（解释变量）的影响和学生水平（潜在变量）对考试成绩的影响，没有办法区分清楚
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潜在变量
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潜在变量（lurking variable）是指对研究中其他变量间的关系有重要影响，但却未被列为解释变量的变量。
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当两个变量对反应变量的影响混杂在一起而无法区分时，我们称这两个变量是相互干扰的变量。相互干扰的变量可以是解释变量，也可以是潜在变量。
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在诺瓦东南大学的研究中，学生原来的水平（潜在变量）就和解释变量产生了相互干扰。研究报告说两组学生的期末考试成绩一样好。我们没法判断，在线学习学生的成绩中有多少应归因于他们原来的水平。一开始时成绩领先的在线学习的学生，并没有比那些原本成绩平平的在教室学习的学生期末考试成绩更高，这好像不能算是在线学习有神奇效果的证据。下面是另一个例子，在这个例子中通过一项实验解决了相互干扰的问题。
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例3 猪鞭虫疗法实验
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克罗恩病是一种慢性肠炎。英国医学杂志《肠》报道过一项实验，声称含有数千猪鞭虫卵的饮料可有效缓解克罗恩病引发的腹部疼痛、出血和腹泻等症状。
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在患者身上测试医疗效果的实验被称为“临床试验”（clinical trial）。实验人员建议采用含有猪鞭虫卵的饮料治疗克罗恩病患者的临床试验，具有“单轨设计”的特点，即只采用一种处理方式：
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施加治疗→测量病人的反应
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猪鞭虫→减少症状？
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患者确实报告说症状减轻了，但是我们不能就此宣称这是猪鞭虫疗法的效果。因为这可能只是一种安慰剂效应。安慰剂是一种假的治疗方式，没有实质疗效。许多患者对任何治疗方式都会产生积极反应，其中也包括安慰剂。安慰剂是一种心理作用，基于患者对医生的信任和对治疗方式的期望。也许这可以用来解释为什么许多患者在无明显原因的情况下，症状也会缓解。上述实验采用了单轨设计，意味着安慰剂效应会和猪鞭虫饮料产生的效果相互干扰。
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“史密斯先生，我想清楚地告诉你，我给你开的药，有助于缓解你的疲惫感。”
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实验人员认识到了这一点，决定再做一个设计更严谨的实验。这个实验将克罗恩病患者分为两组。一组接受猪鞭虫饮料治疗，另一组则接受安慰剂治疗。两组实验对象都不知道自己接受的疗法是什么。负责记录患者反应的医生也不知道患者接受的是哪种治疗，所以他们做出的诊断也不会受到影响。这种试验对象和负责记录症状的医生都不知道详情的实验，被称为“双盲实验”（double-blind experiment）。
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观察研究和单轨实验常常因为和潜在变量的相互干扰而产生无效数据。如果只进行观察，这种问题就很难避免。做实验，情况就会好得多，这从猪鞭虫疗法实验中可以看出来。在这个实验中，有一组只接受安慰剂疗法的实验对象，我们就可以比较猪鞭虫疗法的效果是否比安慰剂好。若结果是肯定的，那么它的效果就不只是安慰剂效应了。
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随机比较实验
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