林祥磊，肖顯靜

(中國(guó)科學(xué)院大學(xué) 人文學(xué)院，北京100049)

一 問題的提出及研究策略的確定

“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’(pseudoreplication)”這一概念，是美國(guó)生態(tài)學(xué)家赫爾伯特(Hurlbert S H)1984年發(fā)表的“偽重復(fù)和生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)”論文中提出的。在該文中，他首先區(qū)分了測(cè)量實(shí)驗(yàn)(mensurative experiments)和操縱實(shí)驗(yàn)(manipulative experiments)這兩類生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn);然后介紹了操縱實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中若干關(guān)鍵性術(shù)語(yǔ)，如處理、對(duì)照、重復(fù)、隨機(jī)化和穿插分散等;在此基礎(chǔ)上，提出生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)穿插分散方式的各種類型并對(duì)此加以分析，給出“偽重復(fù)”的定義，得出“不能保證統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性的‘穿插分散’是導(dǎo)致‘偽重復(fù)’的重要原因”這一結(jié)論;分析了1960－1980年發(fā)表于生態(tài)學(xué)雜志上的176個(gè)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在使用統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的文章之中有48%存在“偽重復(fù)”;對(duì)“偽重復(fù)”進(jìn)行了分類，得到了3種最常見的類型——“簡(jiǎn)單偽重復(fù)”(simple pseudoreplication)、“時(shí)間偽重復(fù)”(temporal pseudoreplication)和“犧牲的偽重復(fù)”(sacrificial pseudoreplication)，并指出，在這些“偽重復(fù)”中，雖然進(jìn)行了推斷統(tǒng)計(jì)以檢驗(yàn)處理效果，但是數(shù)據(jù)所源自的實(shí)驗(yàn)沒有重復(fù)——盡管可能存在多個(gè)抽樣(samples)——或者重復(fù)不獨(dú)立;最后，針對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)家和期刊編輯等提出了相關(guān)建議。［1］

赫爾伯特的論文發(fā)表后，引起了美國(guó)乃至國(guó)際生態(tài)學(xué)界的高度關(guān)注，影響很大。文章發(fā)表當(dāng)年，赫爾伯特就獲得美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)(American Statistical Association，ASA)的斯內(nèi)德克獎(jiǎng)(George W．Snedecor)①Snedecor Award:Past Award Recipients．http://nisla05．niss．org/copss/PastAwardsSnedecor．pdf(2013 年02 月07 日進(jìn)入該網(wǎng)站)，并且于1986年獲得了美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)(NSF)9萬(wàn)余美元($90005)的資助，以支持他進(jìn)一步進(jìn)行生態(tài)學(xué)研究中統(tǒng)計(jì)學(xué)方法論的評(píng)價(jià)②Award Abstract#8509535:Evaluation of Statistical Methodology in Ecological Research．http://www．nsf．gov/awardsearch/showAward．do?AwardNumber=8509535(2013年02月07日進(jìn)入該網(wǎng)站)。2003年，在美國(guó)科學(xué)院第140次年會(huì)上，他還獲得了“科學(xué)評(píng)論”獎(jiǎng)(NAS Award for Scientific Reviewing)③NASAward for Scientific Reviewing．http://www．nasonline．org/about－nas/awards/scientific－reviewing．html(2013 年 02 月07日進(jìn)入該網(wǎng)站)。根據(jù)Thomson ISI的統(tǒng)計(jì)，赫爾伯特的這篇文章的被引頻次為4 081次④2013年02月07日在THOMSON ISI公司的Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢結(jié)果。，而Google Scholar上顯示，赫爾伯特這篇論文的引用率已達(dá)5 421次⑤2012年02月07日在Google搜索引擎的查詢結(jié)果。。

赫爾伯特所發(fā)表的這篇文獻(xiàn)為何有如此大的影響呢?究其原因主要還在于，赫爾伯特在該文中首次提出了“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的概念，揭示了“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”是一普遍現(xiàn)象，并認(rèn)為這種現(xiàn)象對(duì)于生態(tài)學(xué)研究是有害的。

赫爾伯特的觀點(diǎn)得到很多生態(tài)學(xué)家的贊同，但是也遭到少數(shù)生態(tài)學(xué)家的批判?；艚鹚?Hawkins，C P．)1986年發(fā)表了一篇簡(jiǎn)短的評(píng)論，認(rèn)為，有力的生態(tài)學(xué)推理有時(shí)候是從處理沒有被重復(fù)的實(shí)驗(yàn)中得出的;這樣的實(shí)驗(yàn)盡管會(huì)被認(rèn)為是“偽重復(fù)”而受到批評(píng)，但有時(shí)仍能產(chǎn)生強(qiáng)的生態(tài)學(xué)證據(jù)。他擔(dān)心，對(duì)“偽重復(fù)”問題的過激反應(yīng)是有害的，如那些對(duì)“偽重復(fù)”“偽理解”的審稿人，會(huì)將所有的非重復(fù)(nonreplication)研究判定為“偽重復(fù)”的和科學(xué)上不充分的。［2］哈格羅夫等(Hargrove et al)在 1992 年發(fā)表的論文中認(rèn)為，對(duì)于大尺度生態(tài)學(xué)，如景觀生態(tài)學(xué)，由于其對(duì)象具有整體性，對(duì)此重復(fù)常常是無(wú)法進(jìn)行的，甚至為了獲得對(duì)對(duì)象本身的認(rèn)識(shí)，也不必或不需要去重復(fù)。如果此時(shí)硬性地實(shí)施比較完全的重復(fù)，則很可能對(duì)對(duì)象本身實(shí)施了還原性的處理，而則是與對(duì)象的整體性不符合，從而也是不恰當(dāng)?shù)?。進(jìn)行有限的重復(fù)，即“偽重復(fù)”，就可能無(wú)法避免了。這比沒有重復(fù)要好。他甚至聲稱，“偽重復(fù)”是景觀生態(tài)學(xué)的必要條件。［3］

從他們的批判看，他們并不否定“偽重復(fù)”這一概念，而只是表明應(yīng)該有策略地對(duì)待“偽重復(fù)”，而且，他們的批判沒有受到人們更多的關(guān)注。

到了21世紀(jì)后，情況有所不同，出現(xiàn)了幾位重要的對(duì)赫爾伯特“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的批判者，如瑞典學(xué)者奧克薩寧(Lauri Oksanen，2001)、俄羅斯學(xué)者塔塔尼科夫(Tatarnikov D V，2005)、美國(guó)學(xué)者斯申克等(Schank J C et al，2009)等，他們中的一些人甚至認(rèn)為，“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’是一個(gè)‘假問題’”(pseudoissue)。這遭到包括赫爾伯特等人的反駁，他們認(rèn)為，“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’仍然是一個(gè)‘真問題’”，由此引發(fā)“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’究竟是一個(gè)‘真問題’還是‘假問題’”的爭(zhēng)論。

誰(shuí)是誰(shuí)非?本文結(jié)合生態(tài)學(xué)的具體案例，在系統(tǒng)分析上述有關(guān)爭(zhēng)論的基礎(chǔ)上，明確“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的內(nèi)涵，給出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論。

二 奧克薩寧的批判及考特尼等對(duì)其的反駁

(一)奧克薩寧對(duì)赫爾伯特“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的批判

1．“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”可能是更好的選擇。

奧克薩寧認(rèn)為，對(duì)于生態(tài)學(xué)來(lái)說，其最終目標(biāo)是理解生命所依賴的大尺度生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，從而為自然資源的可持續(xù)利用以及生物多樣性保護(hù)等提供科學(xué)基礎(chǔ)。在這些系統(tǒng)中，有些重要的問題可以在有限的空間和時(shí)間中處理，有些則做不到。［4］28對(duì)于后者，奧克薩寧認(rèn)為有4種方案來(lái)解決這一問題:第1種方案是利用微宇宙實(shí)驗(yàn)(microcosms)來(lái)模擬大尺度系統(tǒng);第2種方案是關(guān)注大尺度系統(tǒng)中的短暫動(dòng)態(tài);第3種方案是在實(shí)驗(yàn)中設(shè)置對(duì)照的重復(fù)，而不設(shè)置處理的重復(fù);第4種方案是進(jìn)行“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”，其中，實(shí)驗(yàn)者要么避免使用推論統(tǒng)計(jì)(4a)，要么關(guān)注處理和對(duì)照之間的空間差異使用了推論統(tǒng)計(jì)，從而進(jìn)行了“偽重復(fù)”實(shí)驗(yàn)(4b)。［8］28

不過，奧克薩寧認(rèn)為上述前3種方案具有局限性:第一種方案僅僅是一個(gè)初步的過程，由于是在模擬自然條件下得到的結(jié)果，還需要在真實(shí)的條件下進(jìn)一步實(shí)驗(yàn);第二種方案僅僅是對(duì)短暫動(dòng)態(tài)的研究，結(jié)果的可信度不高，因?yàn)槿绻麖母L(zhǎng)的時(shí)間尺度來(lái)看，結(jié)果會(huì)不同;第三種方案沒有設(shè)置處理的重復(fù)，往往無(wú)法區(qū)分無(wú)關(guān)因素的干擾。［8］28－32

在這種情況下，奧克薩寧傾向于第四種選擇。他認(rèn)為，試圖設(shè)置重復(fù)設(shè)計(jì)，在大的空間和時(shí)間尺度上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是極其昂貴的，而如果將經(jīng)費(fèi)更多地分配到“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”(無(wú)論是稱之為“偽重復(fù)”還是其他什么東西)上，則有可能比設(shè)置了重復(fù)的實(shí)驗(yàn)提供更多的信息，研究也會(huì)總體上獲得更多進(jìn)步，并且還可以利用元分析(meta－analyses)彌補(bǔ)研究結(jié)果的精確性。［8］32他進(jìn)一步認(rèn)為，對(duì)于那種合理檢驗(yàn)涉及大尺度系統(tǒng)的預(yù)測(cè)的方法，即在大尺度系統(tǒng)上進(jìn)行非重復(fù)實(shí)驗(yàn)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，是允許的，赫爾伯特將此稱為“偽重復(fù)”，是毫無(wú)根據(jù)的污蔑。［8］27

2．不應(yīng)當(dāng)反對(duì)在“生態(tài)學(xué)‘非重復(fù)實(shí)驗(yàn)’”中使用推論統(tǒng)計(jì)。

奧克薩寧對(duì)赫爾伯特所提出的“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的批評(píng)，重點(diǎn)還放在“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”中是否使用了推論統(tǒng)計(jì)，這主要針對(duì)上面所指的4(b)，給出了相應(yīng)觀點(diǎn)。

(1)如果以此來(lái)認(rèn)定生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，則“偽重復(fù)”太多了。奧克薩寧認(rèn)為，赫爾伯特之所以有上述看法，是因?yàn)樗麤]有深刻了解描述性研究，在這些研究中，仍然存在大量對(duì)空間和時(shí)間差異的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)。如果在赫爾伯特所謂的“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”中這也算錯(cuò)誤，那么這些“錯(cuò)誤”在1950－1990年期間①在奧克薩寧2001年的論文中(Oksanen 2001，p31)，對(duì)“Ives et al．1996”的文獻(xiàn)引用有誤，奧克薩寧將該文獻(xiàn)發(fā)表年誤認(rèn)為“1966”，將該文獻(xiàn)對(duì)“描述性研究”統(tǒng)計(jì)的時(shí)間段誤為“1985－1995”(實(shí)際為“1950－1990”)，并且后面的比例估算為“約20%”是不準(zhǔn)確的，應(yīng)為約25%。就被廣泛接受了，并在3個(gè)最有影響力的生態(tài)學(xué)期刊上(Ecology，The American Naturalists，Journal of Animal Ecology)發(fā)表了大量此類的文章，比例穩(wěn)定在約 25% 。［5］682

(2)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中“推論統(tǒng)計(jì)”的作用有很多。赫爾伯特認(rèn)為，在“生態(tài)學(xué)‘偽重復(fù)實(shí)驗(yàn)’”中使用推論統(tǒng)計(jì)是錯(cuò)誤的，因?yàn)闆]有重復(fù)，統(tǒng)計(jì)學(xué)只能告訴我們自然界在空間上的差異，實(shí)際上這不用說我們也是知道的。［8］31奧克薩寧提出，當(dāng)討論使用和濫用推論統(tǒng)計(jì)學(xué)時(shí)，赫爾伯特忘記了，“推論統(tǒng)計(jì)學(xué)并非僅僅只是回答統(tǒng)計(jì)總體是否能被看做不同”這一問題，它也允許我們?cè)u(píng)價(jià)兩種統(tǒng)計(jì)總體上至少有多大程度的不同、它們的時(shí)間格局是否不同以及許多其他方面;如果不使用推論統(tǒng)計(jì)學(xué)，那么在對(duì)數(shù)據(jù)集的非統(tǒng)計(jì)表述中，作者僅僅呈現(xiàn)出他的樣本，就要求讀者盲目相信樣本中的格局代表了采樣的統(tǒng)計(jì)總體中的格局，這樣對(duì)讀者來(lái)說是粗魯和無(wú)禮的。［8］31

(3)在某些情況下，只能使用“推論統(tǒng)計(jì)學(xué)”。按照赫爾伯特的判斷，方案4(b)的實(shí)施就是在進(jìn)行“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”的同時(shí)，使用了推論統(tǒng)計(jì)，他將其稱為“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”，在他看來(lái)在這種情況下不能使用推論統(tǒng)計(jì)。［8］32不過，奧克薩寧不同意這種觀點(diǎn)，他通過一個(gè)概率統(tǒng)計(jì)的公式對(duì)此進(jìn)行了反駁，認(rèn)為在這種情況下只能借助于推論統(tǒng)計(jì)。［8］32

3．根據(jù)“混合處理”，認(rèn)定所有的生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)是否為“偽重復(fù)”，有失偏頗。

奧克薩寧將“表2中B－4物理上相互依賴的重復(fù)”［1］193這種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)稱為“混合處理”。他認(rèn)為，“混合處理”的本質(zhì)是，意外的副效應(yīng)導(dǎo)致了處理與對(duì)照之間統(tǒng)計(jì)上的顯著性差異，這在所有的實(shí)驗(yàn)中都存在這樣的問題，而且，即使實(shí)驗(yàn)者意識(shí)到了，也不可能消除那些副效應(yīng)。［8］31－32一個(gè)經(jīng)典例子是，捕食者排除實(shí)驗(yàn)固有的“柵欄效應(yīng)”(fence effect)，即當(dāng)排除捕食者的時(shí)候，也會(huì)阻止被捕食者的移動(dòng)，這可能具有種群動(dòng)態(tài)的結(jié)果，因此，如果“偽重復(fù)”概念在一個(gè)更寬的意義上使用，包括混合處理，那么所有的實(shí)驗(yàn)都是“偽重復(fù)”的。況且，在應(yīng)用性研究中，“偽重復(fù)”就不是一個(gè)問題，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的最終結(jié)果是確立處理和結(jié)果之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)。實(shí)驗(yàn)者所要問的問題是:給定處理(例如，農(nóng)田和森林的施肥、人的醫(yī)療)多大程度上幫助獲得一個(gè)社會(huì)的目標(biāo)(較大的作物、更健康的人)?這一問題可以通過重復(fù)做實(shí)驗(yàn)的方式處理，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的主要興趣是統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)本身，因果解釋是次要的。［8］33

4．對(duì)于演繹性生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)，用“偽重復(fù)”來(lái)認(rèn)定并不合理。

奧克薩寧認(rèn)為，生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)分為兩類:一類是歸納性實(shí)驗(yàn)，即本著歸納的精神實(shí)施的實(shí)驗(yàn);一類是演繹性實(shí)驗(yàn)，即本著演繹精神實(shí)施的實(shí)驗(yàn)。歸納和演繹這兩種進(jìn)路在科學(xué)中都有其作用:歸納性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┬碌囊庀氩坏降亩匆姡眠M(jìn)化與之相類比，此類實(shí)驗(yàn)可以被看做是各種有利變異的滋生地;而對(duì)于演繹預(yù)測(cè)性的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)則反過來(lái)加強(qiáng)了猜想與研究綱領(lǐng)之間的生存斗爭(zhēng)，提高了最適者生存的可能性。對(duì)于歸納性實(shí)驗(yàn)，基于歸納邏輯要求重復(fù)，但基于演繹性實(shí)驗(yàn)，是基于演繹邏輯的，“游戲規(guī)則”是完全不同的，重復(fù)并非實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的必要部分。［8］36奧克薩寧認(rèn)為，赫爾伯特沒有區(qū)分上述兩點(diǎn)，秉持歸納主義的原則，基于歸納邏輯的重復(fù)要求，從而把有關(guān)歸納主義的戰(zhàn)術(shù)上的使用當(dāng)成了戰(zhàn)略上的錯(cuò)誤，而認(rèn)定一些生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)為“偽重復(fù)”，是在生態(tài)學(xué)中對(duì)“死去已久”的歸納主義的復(fù)活，是錯(cuò)誤的。［8］35

(二)考特尼等對(duì)奧克薩寧的反駁

比利時(shí)學(xué)者考特尼等(Karl Cottenie and Luc De Meester)針對(duì)奧克薩寧的觀點(diǎn)于2003年發(fā)表了一篇簡(jiǎn)短的論文，反駁了奧克薩寧的觀點(diǎn)，申明“偽重復(fù)”不是一個(gè)“假問題”，而是一個(gè)有效的和重要的統(tǒng)計(jì)學(xué)問題。［6］考特尼等認(rèn)為，奧克薩寧之所以反對(duì)赫爾伯特的觀點(diǎn)，似乎部分是由于奧克薩寧混淆了混合處理，以及誤認(rèn)為赫爾伯特是歸納主義者;奧克薩寧所聲稱的“如果混合處理也是偽重復(fù)的話，那么所有的實(shí)驗(yàn)都是偽重復(fù)的”并不恰當(dāng);為了最大限度反映自然的情況，對(duì)于某些問題，大尺度“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”必不可少，但是，由此并不能得出“良好的重復(fù)實(shí)驗(yàn)不能得到正確的結(jié)論”。［10］395

在該文中，考特尼等也沒有徹底否定奧克薩寧2001年的文章，他們?cè)噲D調(diào)和奧克薩寧和赫爾伯特的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為，奧克薩寧論文的價(jià)值在于強(qiáng)調(diào)生態(tài)學(xué)大尺度實(shí)驗(yàn)的重要性，即認(rèn)可非重復(fù)的大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的合理性。因?yàn)?，奧克薩寧認(rèn)為，為了避免“偽重復(fù)”而得到完美的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，通常會(huì)放棄研究的尺度，雖然可能會(huì)得到比較精確的結(jié)果，但最終會(huì)遠(yuǎn)離自然的本來(lái)面目，恰當(dāng)?shù)闹貜?fù)和分散僅僅只是生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)方面。這是其一，其二，在開展非重復(fù)大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的背景下，可以通過元分析來(lái)實(shí)現(xiàn)非重復(fù)大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的精確結(jié)果，而且，后期使用元分析，還有可能保證此類非重復(fù)研究的論文的合理性。這是發(fā)表大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果的一個(gè)重要依據(jù)，也是由于此類生態(tài)學(xué)系統(tǒng)的尺度特殊性和復(fù)雜性，導(dǎo)致這些實(shí)驗(yàn)本來(lái)就難以重復(fù)使然。他們認(rèn)為，奧克薩寧強(qiáng)調(diào)大尺度非重復(fù)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為它們?cè)谀承┣闆r下能夠得到正確結(jié)論，這是沒問題的，但不能就此來(lái)否定重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這在邏輯上講不通。［10］396

(三)赫爾伯特對(duì)奧克薩寧的反駁

赫爾伯特2004年有針對(duì)性地反駁了奧克薩寧對(duì)“偽重復(fù)”的批判［7］。他言辭犀利，似乎奧克薩寧的批評(píng)激怒他。開篇他就說道:“如果‘偽重復(fù)’真的是一個(gè)‘假問題’，這將會(huì)震驚美國(guó)統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)，因?yàn)樵搮f(xié)會(huì)將最初的‘偽重復(fù)’論文評(píng)為1984年度生物統(tǒng)計(jì)學(xué)最佳論文，并為其頒發(fā)了斯內(nèi)德克獎(jiǎng)?！保?1］591赫爾伯特認(rèn)為奧克薩寧的錯(cuò)誤主要有三點(diǎn)。

1．誤解了“偽重復(fù)”的性質(zhì)

首先，奧克薩寧說“‘偽重復(fù)’是對(duì)‘非重復(fù)’大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的‘污蔑’”，是因?yàn)闆]有了解到“偽重復(fù)”的錯(cuò)誤不只會(huì)在“非重復(fù)”的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生，也在“重復(fù)”實(shí)驗(yàn)如“犧牲的偽重復(fù)”發(fā)生，只不過此時(shí)比較隱蔽。其次，奧克薩寧反對(duì)將生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中的“混合處理”認(rèn)定為“偽重復(fù)”，并認(rèn)為如果這是“偽重復(fù)”，則所有的實(shí)驗(yàn)都是“偽重復(fù)”，是因?yàn)闆]有理解那個(gè)例子。在那一例子中，兩個(gè)處理中的每個(gè)處理下都設(shè)置了多個(gè)水族箱，但是每個(gè)處理的所有水族箱都連接到同樣的水循環(huán)系統(tǒng)，這會(huì)破壞它們的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性，而且最終統(tǒng)計(jì)分析忽略了這一事實(shí)。［11］592進(jìn)一步地，赫爾伯特舉例論證道，在農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)中，如果一個(gè)處理的所有區(qū)塊都被放置在田地北端，而另一處理的所有區(qū)塊都被放置在南端，則重復(fù)的區(qū)塊也會(huì)缺少統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性。［11］592

2．錯(cuò)誤地認(rèn)為“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”復(fù)活了歸納主義

首先，赫爾伯特指出，奧克薩寧在文中自相矛盾。在某一處，奧克薩寧承認(rèn)“歸納和演繹兩種進(jìn)路在科學(xué)中都有其作用，歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┬碌?、意想不到的頓悟”。［8］35但是，在別處，奧克薩寧則采取了嚴(yán)格的立場(chǎng)，認(rèn)為，“作為科學(xué)的基本方法，歸納主義(=過度依賴歸納推理?)已經(jīng)死去幾個(gè)世紀(jì)之久，在1984年被赫爾伯特復(fù)活真令人驚愕……它是一種完全過時(shí)的認(rèn)識(shí)論”。［8］33其次，赫爾伯特認(rèn)為，他在 1984 年論文中所評(píng)論的176個(gè)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，有些實(shí)驗(yàn)可能是以純粹“演繹的態(tài)度”實(shí)施的，有些實(shí)驗(yàn)則是以純粹的“歸納的態(tài)度”實(shí)施的，但是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上是歸納和演繹混合的，科學(xué)通常既允許通過演繹的方式檢驗(yàn)已有的猜想或理論，又允許通過歸納的方式以新的觀察來(lái)獲得“頓悟”的機(jī)會(huì)。赫爾伯特援引美國(guó)學(xué)者福特(David Ford)的觀點(diǎn)來(lái)反駁奧克薩寧:“沒有一個(gè)唯一的推理方法是科學(xué)家能夠或一定遵守的。我們用兩種普遍的方式進(jìn)行推理:演繹的……歸納的……科學(xué)研究中的大多數(shù)推理都是歸納的……假說－演繹(H－D)法在范圍上比經(jīng)驗(yàn)歸納更寬，因?yàn)樗鼜默F(xiàn)有理論中尋求演繹結(jié)果的支持——但是，本質(zhì)上，歸納方法和預(yù)測(cè)不應(yīng)被視為完全獨(dú)立于用來(lái)產(chǎn)生它們的理論的證據(jù)。”［8］他還戲謔地說，“憑良心來(lái)說，我必須將‘恢復(fù)歸納主義王子’(Prince of Inductionism Restored)的冠冕趕快傳給福特”。［11］593

3．過高評(píng)價(jià)了“生態(tài)學(xué)‘非重復(fù)實(shí)驗(yàn)’”

赫爾伯特首先肯定了大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性。他認(rèn)為通過操縱實(shí)驗(yàn)的方式，很難獲得對(duì)發(fā)生在大尺度空間和時(shí)間上的生態(tài)學(xué)現(xiàn)象和其他自然現(xiàn)象的理解，因?yàn)?，在大尺度上?chuàng)造并使用恰當(dāng)尺度的實(shí)驗(yàn)單元簡(jiǎn)直是不可行的。這些大尺度操縱實(shí)驗(yàn)通常可能會(huì)缺乏處理重復(fù)，但由于此類研究很少，并且往往會(huì)導(dǎo)致重大的新的洞見，確證特定理論，因此，能夠推動(dòng)科學(xué)進(jìn)步。［11］595此外，赫爾伯特強(qiáng)調(diào)，在 1984年的論文中，他并沒有將此類大尺度生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)稱為“不嚴(yán)密的”或“偽重復(fù)的”。其次，赫爾伯特也反對(duì)過高評(píng)價(jià)“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”。他認(rèn)為每一個(gè)提出的實(shí)驗(yàn)都必須通過其自身的目標(biāo)、設(shè)計(jì)、可能性以及費(fèi)用來(lái)評(píng)判，不應(yīng)不加考慮地拒絕沒有處理重復(fù)的實(shí)驗(yàn)，也不應(yīng)僅僅根據(jù)它們的昂貴費(fèi)用就不加考慮地拒絕具有處理重復(fù)的更有力的實(shí)驗(yàn)。［11］596更何況，他認(rèn)為，元分析遠(yuǎn)不是一個(gè)方法論的萬(wàn)靈藥，吃了它就能夠彌補(bǔ)研究的缺點(diǎn)。當(dāng)實(shí)驗(yàn)缺少處理重復(fù)時(shí)，對(duì)處理效應(yīng)的估計(jì)包含了大量“噪聲”或“隨機(jī)誤差”，最終元分析的結(jié)果輸出也將是“嘈雜的”。［11］596

赫爾伯特最后還激動(dòng)地說:“但是，讓我們不要畏懼直言不諱?！畟沃貜?fù)’會(huì)繼續(xù)是生態(tài)學(xué)和許多其他社會(huì)科學(xué)和自然科學(xué)中最常見的統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤之一，犯這種錯(cuò)誤與演繹和歸納的推理方式無(wú)關(guān)。熟悉最常見類型的‘偽重復(fù)’(簡(jiǎn)單偽重復(fù)、時(shí)間偽重復(fù)和犧牲的偽重復(fù))的科學(xué)家將會(huì)發(fā)現(xiàn)，避免它們很容易。不熟悉它們的編輯和評(píng)閱人則將會(huì)繼續(xù)錯(cuò)誤地判斷論文稿件，并滋長(zhǎng)期刊中的混亂?！保?1］596

三 塔塔尼科夫的批判及科茲洛夫等的反駁

(一)科茲洛夫的評(píng)論

科茲洛夫(Kozlov M V)2003年發(fā)表了一篇文獻(xiàn)。該文獻(xiàn)通過調(diào)查指出，自從赫爾伯特1984年發(fā)現(xiàn)“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”之后，由于未知的原因，這一問題被俄羅斯科學(xué)家完全忽視了，導(dǎo)致的結(jié)果是，自從1998－2001年，在俄羅斯6份生態(tài)學(xué)專業(yè)雜志中，有超過21%的實(shí)驗(yàn)生態(tài)學(xué)論文是“偽重復(fù)”。不僅如此，這篇論文還通過幾個(gè)來(lái)自俄羅斯生態(tài)學(xué)家的案例分析，簡(jiǎn)要地評(píng)價(jià)了“偽重復(fù)”發(fā)生的情形以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的某些方面。［9］

(二)塔塔尼科夫的批判

塔塔尼科夫(Tatarnikov D V)2005年發(fā)表了一篇針對(duì)科茲洛夫論文的評(píng)論。他認(rèn)為，科茲洛夫的論文中有3種被列為簡(jiǎn)單偽重復(fù)的情況是有效的。他認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)和對(duì)照試驗(yàn)區(qū)沒有隨機(jī)分布會(huì)被看做是錯(cuò)誤的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果可能會(huì)受到空間異質(zhì)性的干擾。但是，在這種情況下卻沒有偽重復(fù)，因?yàn)樯鷳B(tài)學(xué)系統(tǒng)的變異性是因不同地區(qū)而不同的因素所產(chǎn)生的，并且每個(gè)生物都會(huì)對(duì)這些因素做出單獨(dú)響應(yīng)，偽重復(fù)應(yīng)該是對(duì)單個(gè)生物的響應(yīng)進(jìn)行多重判斷而產(chǎn)生的。［10］

(三)科茲洛夫等的反駁

科茲洛夫和赫爾伯特(Kozlov M V and Hurlbert SH)于2006年針對(duì)塔塔尼科夫的批評(píng)進(jìn)行了反駁。［11］

首先，科茲洛夫和赫爾伯特認(rèn)為，科茲洛夫識(shí)別出的3種簡(jiǎn)單“偽重復(fù)”是有效的，不過，塔塔尼科夫的評(píng)論是不恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)槿狈Τ浞值奈墨I(xiàn)基礎(chǔ)，沒有詳細(xì)閱讀關(guān)于“偽重復(fù)”問題的相關(guān)文獻(xiàn)。科茲洛夫和赫爾伯特認(rèn)為，可以用一個(gè)古老的俄羅斯笑話來(lái)描述塔塔尼科夫論文中的基本思想:如果某些事情是被禁止的，但是我們又非常想要它——那么它就被允許了!在某些背景下這種做法可能是有用的，但是在科學(xué)中這一做法是危險(xiǎn)的，除非俄羅斯生態(tài)學(xué)家們聲稱，俄羅斯科學(xué)與某些政治家一樣，有其自己的規(guī)則。其次，科茲洛夫和赫爾伯特認(rèn)為，塔塔尼科夫?qū)Α皩?shí)驗(yàn)單元”概念界定不明確，由此澄清了實(shí)驗(yàn)單元這一概念，并與評(píng)價(jià)單元相區(qū)分。其中，“實(shí)驗(yàn)單元”是“實(shí)驗(yàn)材料的最小系統(tǒng)或單元，實(shí)驗(yàn)者對(duì)它分配單一的處理(或處理組合)，并且獨(dú)立于實(shí)驗(yàn)中其他實(shí)驗(yàn)單元”，“評(píng)價(jià)單元”是“實(shí)驗(yàn)單元的要素，能夠根據(jù)這些要素進(jìn)行單一的測(cè)量”。［12］而且，赫爾伯特在1984年提出“偽重復(fù)”概念之后，就曾針對(duì)這一問題進(jìn)一步精煉，認(rèn)為“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”“代表了對(duì)實(shí)驗(yàn)單元和評(píng)價(jià)單元的混淆”，［4］129并將“偽重復(fù)”廣泛定義為“對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)單元中的多個(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行的測(cè)量，或?qū)蝹€(gè)評(píng)價(jià)單元進(jìn)行的多次測(cè)量，在統(tǒng)計(jì)上被看做代表了獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元……”［13］

科茲洛夫和赫爾伯特還舉了用水族箱進(jìn)行的魚類實(shí)驗(yàn)的例子進(jìn)行說明。［15］5塔塔尼科夫認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)單元是其中的每條魚，而科茲洛夫和赫爾伯特認(rèn)為，塔塔尼科夫是錯(cuò)誤的，實(shí)驗(yàn)單元應(yīng)該是一個(gè)水族箱及其所包含的所有魚，因?yàn)橥凰逑渲袃蓷l魚在生理上、行為上等相互作用并彼此影響，對(duì)它們的測(cè)量在統(tǒng)計(jì)上是不獨(dú)立的，單獨(dú)的每條魚是評(píng)價(jià)單元而非實(shí)驗(yàn)單元。塔塔尼科夫的錯(cuò)誤在于沒有區(qū)分實(shí)驗(yàn)單元和評(píng)價(jià)單元，以及二者對(duì)于統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性和統(tǒng)計(jì)分析的不同含義，因此才誤解了“偽重復(fù)”的含義，認(rèn)為只有對(duì)單個(gè)評(píng)價(jià)單元，如水族箱中的一條魚等進(jìn)行多個(gè)測(cè)量，并將其看作統(tǒng)計(jì)上是獨(dú)立的，才會(huì)導(dǎo)致偽重復(fù)。實(shí)際上，不管是對(duì)一個(gè)還是若干不同評(píng)價(jià)單元進(jìn)行的測(cè)量，也不管它們是否基本上在同一時(shí)間或在一定時(shí)間間隔上進(jìn)行的測(cè)量，只要對(duì)同一實(shí)驗(yàn)單元進(jìn)行了多個(gè)測(cè)量，并把多個(gè)測(cè)量看成是統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的，都會(huì)產(chǎn)生“偽重復(fù)”。

四 斯申克等的批判及弗里伯格等的反駁

(一)斯申克等的批判

美國(guó)學(xué)者斯申克等2009年發(fā)表論文，批評(píng)了赫爾伯特1984年論文中提出的各種“偽重復(fù)”及其相關(guān)觀點(diǎn)，并提出了自己的看法。

1．否定反復(fù)測(cè)量分析方法的應(yīng)用是不合理的

斯申克等暗示，赫爾伯特否定采用反復(fù)測(cè)量方法的研究理由是，如果“基于來(lái)自同一動(dòng)物的反復(fù)測(cè)量是獨(dú)立的”錯(cuò)了，那么我們完全同意，如果“基于反復(fù)測(cè)量可能在時(shí)間上相關(guān)聯(lián)使得它們不能在統(tǒng)計(jì)分析中使用”，那么我們就不同意了，因?yàn)椋磸?fù)測(cè)量分析通常是有效的。從赫爾伯特1984年的討論來(lái)看不明顯，但如果赫爾伯特真的否認(rèn)了反復(fù)測(cè)量分析，這一觀點(diǎn)可能起源于另外一種觀點(diǎn)，即物理?xiàng)l件無(wú)論是從空間上還是時(shí)間上都無(wú)法被充分控制。［14］422

2．新的統(tǒng)計(jì)分析方法將解決“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”問題

涉及生物的實(shí)驗(yàn)通常涉及多個(gè)水平的分析單元:動(dòng)物個(gè)體;對(duì)動(dòng)物行為的反復(fù)采樣、嵌套于區(qū)塊、圍欄或房間的生物;嵌套于實(shí)驗(yàn)室或野外地點(diǎn)的區(qū)塊、圍欄或房間;嵌套于區(qū)域中的實(shí)驗(yàn)室或野外地點(diǎn)等等。沿著水平向上，會(huì)得到無(wú)限的許多更高水平(例如，房間之上是建筑物、區(qū)域?qū)嶒?yàn)室，甚至全世界的實(shí)驗(yàn)室)。斯申克等認(rèn)為，有兩個(gè)重要的原則是:第一，我們能夠盡可能地控制較低水平的物理環(huán)境，如房間，如果成功控制了，就沒有必要分析較高水平的單元，如果失敗了，則能夠通過統(tǒng)計(jì)推理模型檢測(cè)到控制的失敗，其中，統(tǒng)計(jì)推理模型解釋了在這些水平上的可能相關(guān)性;第二，依賴實(shí)驗(yàn)內(nèi)部和實(shí)驗(yàn)之間的重復(fù)，如果要檢測(cè)的效應(yīng)真的被混淆了，并且在局部檢測(cè)不出來(lái)，則其他研究者就無(wú)法重復(fù)這些結(jié)果。

但是，這些問題已經(jīng)有了相應(yīng)的解決辦法，如在社會(huì)學(xué)和教育學(xué)研究領(lǐng)域，隨著多水平方法差分析(multilevel ANOVA)和等級(jí)線性模型(Hierarchical linear modeling，HLM)的出現(xiàn)，“分析單元”問題已經(jīng)基本消失了。因此，在生態(tài)學(xué)中仍然堅(jiān)持“偽重復(fù)”這一信條是令人驚訝的，這可能是缺少統(tǒng)計(jì)推理的學(xué)術(shù)訓(xùn)練的結(jié)果。［18］423

3．不能僅僅依靠空間關(guān)系、邊界或物理關(guān)聯(lián)性來(lái)確定實(shí)驗(yàn)單元

對(duì)于赫爾伯特來(lái)說，單個(gè)生物在實(shí)驗(yàn)中不具有實(shí)驗(yàn)單元的地位，實(shí)驗(yàn)單元是通過空間時(shí)間臨近性、物理相關(guān)性以及物理邊界所決定的。例如，研究水族箱中魚的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)將水族箱(無(wú)論其尺寸多大)看作是實(shí)驗(yàn)單元，而不是水族箱中的魚，原因是由于水族箱形成了一個(gè)緊密的空間臨近(proximity)條件，通過相關(guān)的各部分(即魚)形成了一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體。［19］423這種實(shí)驗(yàn)單元的識(shí)別方式，就是赫爾伯特將表2中設(shè)計(jì)類型B看做是偽重復(fù)的，并且它們最終都還原到了B－5，并認(rèn)為“此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本質(zhì)上就是無(wú)效的”的原因。［1］193斯申克等認(rèn)為，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)B－1中，處理的重復(fù)空間上彼此相鄰，對(duì)照的重復(fù)也是如此，此外，一個(gè)處理的重復(fù)與一個(gè)對(duì)照的重復(fù)相鄰，因此，重復(fù)雖然空間上是隔離的，但是處理重復(fù)和對(duì)照重復(fù)之間卻并沒有清晰的界限;在B－2中，重復(fù)在空間上明顯是聚集的，對(duì)于赫爾伯特來(lái)說，它們只形成了一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元和一個(gè)對(duì)照單元;在B－3中，實(shí)驗(yàn)重復(fù)只形成了一個(gè)單元，因?yàn)樗鼈冊(cè)谕粋€(gè)隔離室或房間內(nèi);在B－4中，重復(fù)再一次形成了一個(gè)單元，因?yàn)樵谥貜?fù)之間有一些物理關(guān)聯(lián)，盡管它們空間上是不相鄰的。［18］423

斯申克等進(jìn)一步認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)單元是實(shí)驗(yàn)背景下將處理或操縱應(yīng)用于其上的東西。不可否認(rèn)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)單元的空間排列通常是一個(gè)重要問題，但根據(jù)空間關(guān)系、邊界或物理關(guān)聯(lián)性，隨意將各種實(shí)體捆綁成實(shí)驗(yàn)單元是不正確的。［18］423

4．“合并數(shù)據(jù)”并不必然減弱統(tǒng)計(jì)的有效性

赫爾伯特認(rèn)為“合并數(shù)據(jù)”會(huì)導(dǎo)致“犧牲的偽重復(fù)”，斯申克等則認(rèn)為，要不要“合并數(shù)據(jù)”在于分析的潛在實(shí)驗(yàn)單元是否在統(tǒng)計(jì)上對(duì)觀察到的效應(yīng)有貢獻(xiàn)，如果它們沒有，則將他們合并到一個(gè)更精確的水平來(lái)估算誤差將會(huì)更好，甚至有時(shí)候“合并數(shù)據(jù)”會(huì)增強(qiáng)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)的效力。［18］425

5．“時(shí)空隔離”、“穿插分散”與統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性并非必然關(guān)聯(lián)。

赫爾伯特認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)單元的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性是通過處理的穿插分散得到的，這顯示，統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性依賴于處理在空間和時(shí)間上的穿插分散，穿插分散的處理越少，它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)上越相關(guān)(不獨(dú)立)，這是由于它們?cè)诳臻g和時(shí)間上相臨近導(dǎo)致的。

斯申克等認(rèn)為，赫爾伯特的“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”核心在于空間時(shí)間上的臨近可能會(huì)擾亂分析，雖然這是合理的，但是，在生態(tài)學(xué)研究中，某種程度的空間和時(shí)間重疊卻總是必要的;“偽重復(fù)”的問題在于，收集的數(shù)據(jù)具有某種程度的空間和時(shí)間臨近性，是否就意味著其關(guān)聯(lián)以及統(tǒng)計(jì)上的相互依賴太過于相關(guān)，從而使得無(wú)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推理。［18］429

斯申克等進(jìn)一步認(rèn)為，“偽重復(fù)”存在一個(gè)固有矛盾:空間臨近性會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)上的不獨(dú)立，而對(duì)于表1中的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)B，以赫爾伯特的觀點(diǎn)來(lái)看，由于處理單元之間彼此緊鄰，但卻與對(duì)照單元遠(yuǎn)離，因此空間和時(shí)間上的隔離并沒有使得處理具有統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性，因此，在臨近和隔離的情況下都會(huì)存在統(tǒng)計(jì)上的不獨(dú)立性。在這種情況下，似乎只有穿插分散是保證統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性的方式，但是，如果穿插分散將實(shí)驗(yàn)單元和對(duì)照單元放置的空間上緊密相鄰，按照上述邏輯也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)單元和對(duì)照單元之間的統(tǒng)計(jì)相關(guān)性，從而統(tǒng)計(jì)上也不獨(dú)立，這樣一來(lái)隔離也是罪過，穿插分散實(shí)驗(yàn)單元和對(duì)照單元也是罪過。［18］429

斯申克等認(rèn)為，如果我們認(rèn)識(shí)到“統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性”與“臨近性”或“隔離”在數(shù)學(xué)上是無(wú)關(guān)的，就解決這一“偽重復(fù)”的固有矛盾了。“統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性”僅指“兩個(gè)事件中，一個(gè)事件的發(fā)生不會(huì)影響另一事件的發(fā)生概率”。很多因素會(huì)影響統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性，如空間和時(shí)間的臨近性，但是這些因素不應(yīng)與統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性的定義相混淆，赫爾伯特誤解了“統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性”。［18］429

斯申克對(duì)赫爾伯特“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的批判是不遺余力的，他認(rèn)為:很少有方法論信條與“偽重復(fù)”一樣有如此大的影響，但是對(duì)其進(jìn)行批判分析的卻很少;“偽重復(fù)”背后的核心思想是對(duì)統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性和統(tǒng)計(jì)推論背景的誤解;不應(yīng)當(dāng)將“偽重復(fù)”作為普遍標(biāo)準(zhǔn)來(lái)接受或拒絕一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，所有的研究都應(yīng)當(dāng)根據(jù)其自身價(jià)值來(lái)評(píng)判。一句話，“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”就是一個(gè)“假問題”。［18］432

2．弗里伯格等對(duì)斯申克等的反駁

美國(guó)學(xué)者弗里伯格等(Todd M Freeberg et al)在2009年發(fā)表了論文反駁了斯申克等，認(rèn)為，斯申克等曲解了赫爾伯特的原始論文，“偽重復(fù)”不是一個(gè)“假問題”，它仍然是一個(gè)問題。［15］

第一，弗里伯格等指出，赫爾伯特僅僅陳述了“這些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)缺乏充分的穿插分散處理以保證獨(dú)立的重復(fù)”，并沒有認(rèn)定“此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本質(zhì)上就是無(wú)效的”，這樣一來(lái)，斯申克等認(rèn)為，赫爾伯特在1984年描述了一個(gè)“有缺陷的方法論信條”，針對(duì)表2中的 B1 －B5，［1］193認(rèn)為“此類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本質(zhì)上就是無(wú)效的”，就是不恰當(dāng)?shù)?。?9］422第二，斯申克等認(rèn)為赫爾伯特堅(jiān)持否定反復(fù)測(cè)量方法的應(yīng)用，對(duì)此，弗里伯格等指出，“赫爾伯特并沒有否定采用反復(fù)測(cè)量方法的研究?！保?9］450第三，斯申克等認(rèn)為，根據(jù)赫爾伯特的觀點(diǎn)，“顯然應(yīng)該避免對(duì)環(huán)境條件的物理控制，”［18］427并且，“似乎否認(rèn)對(duì)于控制可能的干擾變量，對(duì)環(huán)境進(jìn)行物理控制的重要性，”［18］427這是一個(gè)錯(cuò)誤，因?yàn)椴豢刂骗h(huán)境變量會(huì)導(dǎo)致混淆并增加變異性，控制環(huán)境變量是至關(guān)重要的。但是，弗里伯格等指出，“并沒有發(fā)現(xiàn)赫爾伯特有這樣的觀點(diǎn)?！保?9］450第四，斯申克等認(rèn)為，“空間和時(shí)間臨近也意味著統(tǒng)計(jì)的非獨(dú)立性?！保?8］429弗里伯格等指出，實(shí)際上，赫爾伯特認(rèn)為空間和時(shí)間臨近將會(huì)增加統(tǒng)計(jì)非獨(dú)立性的可能，當(dāng)然，這與臨近性導(dǎo)致非獨(dú)立性并不是一回事。［19］450第五，弗里伯格等指出，赫爾伯特在1984年發(fā)表那篇論文時(shí)，尚沒有復(fù)雜的多水平統(tǒng)計(jì)分析，正如斯申克等認(rèn)識(shí)到的，目前已經(jīng)有若干有利的統(tǒng)計(jì)技術(shù)來(lái)解決赫爾伯特的某些問題了，這些技術(shù)包括等級(jí)線性模型和結(jié)構(gòu)方程模型(structural equation modeling)等，盡管如此，將不該有的混淆降低到最少，并將數(shù)據(jù)點(diǎn)(data points)的統(tǒng)計(jì)獨(dú)立性增強(qiáng)到最大，還是非常重要的。［19］450

五 簡(jiǎn)要的總結(jié)和評(píng)價(jià)

從上述“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的爭(zhēng)論中看出，對(duì)“偽重復(fù)”進(jìn)行批判的人們存在以下欠缺。

(一)對(duì)相關(guān)概念并沒有準(zhǔn)確地理解

這集中在奧克薩寧和塔塔尼科夫身上，如奧克薩寧混淆了“混合處理”、誤解了“偽重復(fù)”的含義等，而塔塔尼科夫則誤讀了“實(shí)驗(yàn)單元”、“評(píng)價(jià)單元”等。“偽重復(fù)”可以說是在不同的情況下，將對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)單元的多個(gè)測(cè)量看做是多個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元，并進(jìn)行了推論統(tǒng)計(jì)的分析。換言之，“真重復(fù)”是對(duì)處理的重復(fù)，也就是同一處理下設(shè)置多個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)單元，并且在統(tǒng)計(jì)分析中要使用來(lái)自各個(gè)重復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)于赫爾伯特“偽重復(fù)”的內(nèi)涵，需要注意兩個(gè)必要條件:第一，沒有設(shè)置處理的獨(dú)立的重復(fù)(或者盡管設(shè)置了，但后期處理數(shù)據(jù)的時(shí)候又被忽略了);第二，進(jìn)行了推論統(tǒng)計(jì)分析。因此，有些反對(duì)意見中認(rèn)為只要沒有設(shè)置重復(fù)就是“偽重復(fù)”的，是錯(cuò)誤的，這是因?yàn)樗麄儧]有注意到第二個(gè)必要條件——有無(wú)進(jìn)行推論統(tǒng)計(jì)分析，如果沒有，僅僅是進(jìn)行了描述性的分析，則不構(gòu)成“偽重復(fù)”。這樣一來(lái)，赫爾伯特“偽重復(fù)”實(shí)際上并沒有徹底否定生態(tài)學(xué)的大尺度“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”，而是反對(duì)既沒有設(shè)置重復(fù)，又在進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推論分析這樣的做法。

(二)把不是赫爾伯特的觀點(diǎn)認(rèn)作其觀點(diǎn)

這主要集中在斯申克身上，如他認(rèn)為赫爾伯特持有“此類實(shí)驗(yàn)本質(zhì)上就是無(wú)效的”的觀點(diǎn)、否定“采用反復(fù)測(cè)量方法的研究”、應(yīng)該避免“對(duì)環(huán)境條件的物理控制”、“時(shí)空臨近會(huì)導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)非獨(dú)立性”等;另外，奧克薩寧也有類似表現(xiàn)，如他認(rèn)為赫爾伯特是歸納主義者等。這些都是有失偏頗的。

如果分析赫爾伯特等對(duì)“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”批判者的反駁，也可發(fā)現(xiàn)存在一定的欠缺，集中表現(xiàn)在只關(guān)注批判者的錯(cuò)誤或不恰當(dāng)之處，而較少聚焦于他們的正確之點(diǎn)并加以吸納。實(shí)際上，批判者也提出了許多正確的或有啟發(fā)性的觀點(diǎn)，如奧克薩寧雖然錯(cuò)誤地認(rèn)定赫爾伯特是歸納主義者，但他所提出的“對(duì)于演繹性實(shí)驗(yàn)，用‘偽重復(fù)’來(lái)認(rèn)定是不合理的”這種觀點(diǎn)，是合理的。

總之，對(duì)于“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的爭(zhēng)論，是必要的和有價(jià)值的，給我們諸多啟發(fā)，概括起來(lái)有:應(yīng)該在正確理解相關(guān)概念如“混合處理”、“實(shí)驗(yàn)單元”、“評(píng)價(jià)單元”、“推論統(tǒng)計(jì)”等概念的基礎(chǔ)上，明確“偽重復(fù)”的定義及內(nèi)涵，然后再對(duì)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“偽重復(fù)”的分析;“偽重復(fù)”并不只發(fā)生在“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”中，也發(fā)生在“重復(fù)性實(shí)驗(yàn)”中;不能因?yàn)椤皞沃貜?fù)”而完全否定“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”，有時(shí)“非重復(fù)實(shí)驗(yàn)”是不可避免的，甚至是更好的選擇，不能冠之以“偽重復(fù)”而硬性地否定它，而應(yīng)對(duì)此保持謹(jǐn)慎;“偽重復(fù)”的不足可以通過其他方法，如元分析、新的統(tǒng)計(jì)方法等的運(yùn)用加以彌補(bǔ);要區(qū)分應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)和非應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、演繹性實(shí)驗(yàn)和歸納性的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于前者，不能一概以“偽重復(fù)”來(lái)評(píng)判它;單純的演繹性實(shí)驗(yàn)和歸納性實(shí)驗(yàn)在生態(tài)學(xué)中都不多，更多的是它們的混合，因此，對(duì)此進(jìn)行“偽重復(fù)”分析是必要的……

一句話，那些批判者所提出的“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’是一個(gè)‘假問題’”的判定，是錯(cuò)誤的，但是為此判定所提出的觀點(diǎn)和論證或者是有道理的，或者是錯(cuò)誤的但是是有啟發(fā)的。它告訴我們，“生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”雖然不是一個(gè)“假問題”，但是，對(duì)于其內(nèi)涵以及應(yīng)用卻肯定是一個(gè)問題，而且是重要的問題，需要我們針對(duì)生態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)的具體研究，加以深入的探討，修正并完善之?！吧鷳B(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)‘偽重復(fù)’”的提出是非常具有創(chuàng)造性的，它的應(yīng)用不但對(duì)生態(tài)學(xué)野外實(shí)驗(yàn)研究具有重要意義，而且對(duì)于某些學(xué)科，如醫(yī)學(xué)、社會(huì)科學(xué)等也具有重要價(jià)值。

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