對於剛進入研究領域的科學工作者，首先是需要進行閱讀文獻與寫作綜述。這就象我們去海邊遊泳時，先沿著海灘走走，看看水面的情況，有時候還用手捧起一點海水抹抹身體，活動一下，這都是「下水」之前的準備工作。在文獻看得差不多了，綜述的寫作也開始後，就應該想一下，怎樣著手我自已的研究工作。這時候首先要問自已，我的總的研究方向是什麼，也就是打算幹三、五年，甚至一輩子想要研究的東西。譬如拿我來說，從做博士論文開始就把方向定在研究近視眼，因為一是感到有社會需要，二是自已有興趣。直到七十歲退休，主要的研究工作都是在這個方面。確定了總的研究方向以後，便要考慮現在從那一點著手。這就是要提出你當前要著手研究的問題是什麼？我主張是從大處著眼、小處著手。研究方向要訂得長遠，研究問題要定得具體。
研究問題（ Research Question ）究竟是指什麼？a.首先必須是你有興趣去研究的一個問題；b.是具有挑戰性的吸引人的問題；c.是與已有知識密切有關的問題，通過研究這個問題，其答案可以加深或擴大我們原有的認識；d.是一個簡單而直接的問題，應該避免抽象而不具體的問題以及有太多變量的問題；e.研究問題必須有可行性，也就是通過實驗、觀察、調查等可以找到答案的問題。對於剛剛起步的研究工作者，開始時要把研究問題定得簡單一點。但是簡單並不等於沒有深度和難度，不等於不能有重大發現。切記：「Garbagein, garbage out」，好的研究結果來自於提出好的研究問題。科學工作和成果是要逐步積累的，這就象打仗一樣（雖然我沒有打過仗，但很喜歡看描寫戰爭的歷史小說），總的目標是消滅一個集團軍或攻下一座城市，但真正打起來，還是要以每次消滅一個連、一個營，攻佔一個據點為一次行動的目標。一個成功的科學家就應該象一個將軍，他會在一個領域發表一系列的文章。起初時候旁人不知他的最終目的，但在一個階段之後，你會發現原來他是有步驟有計劃地解決了一個大問題。
在確立自已的研究問題時，關鍵是學會將一般問題轉化成一個可以研究的問題。記住不是所有的問題都可以轉化為研究問題。例如，我們經常有很多『想法』，這可能是潛在的研究問題，但是將它們轉化成真正有意義的研究問題不總是很容易的。我認識一位資深教授，毎天上班，他都會給他的學生帶去很多奇思妙想，然後讓他們作為課題去研究研究。我以為其實他還不懂將他的這種想法轉換成研究問題的重要性，這樣的風格也害苦了他的研究生，他們有時候不知道如何著手，有時候是浪費時間和財力，只做出一些垃圾的東西。此外，形成一個研究問題，需要你在相應領域有豐富的知識，熟悉有關的研究方法，還需要你長期的用心思考，特別是在閱讀與掌握已有文獻之後，要能找到在現在的研究結果的基礎上再深入下去的突破口，對於初學者來講，這方面是會有困難的。所以在開始時應多求得導師的指導和幫助，多與同學討論，並且每次做研究時要有目的地學習如何才能形成一個好的研究問題。
在形成研究問題時，關鍵在於概念的應用及假設的提出。此時，必須將概念轉化為可以量度的變量。當一個概念（concept）可以用數值來量度時，這個數值就稱之為變量（variable）。
下面用具體的例子說明無法量化的和可以量化的概念，例如：這個菜很好吃、睡得不香、不喜歡這個電影、他是一個好人，這些都是屬於無法量化的概念；這個程序很有效、這個醫院對病人有高質量的服務、這項工作很浪費時間、在這個單位有歧視婦女的情況，則屬於可以量化的概念。有時候，需要先從概念到指標（index）再到變量。例如：富有，學術成是兩個概念。與它們相對應的指標有，（富有）收入、固定資產，（學朮成就）學位、業績、職位等級、研究成果、學界地位等。與這些指標相對應的變量則是，（富有）年收入、房產、汽車、存款、投資、其他財產，（學術成就）學士／碩士／博士、所教課程、講師／付教授／教授、發表文章數量／雜誌影響因子／文獻引用次數、學會／專業雜誌中職務等等。
關於變量的種類大扺有：a.從因果關係的角度：分自變量、因變量、外部變量（或稱中介變量）；b.從研究設計的角度，自變量有主動型和屬性型兩種；主動型是可以被操作、變化或控制。如在一種刺激／反應關係的測量中刺激值就是主動型自變量的例子（而反應值則是因變量）。屬性型是不能變化或控制，例如受試者（物）的特徵，如年令、性別、教育程度等。c.從測量角度來看待變量，也會有兩種途徑劃分變量種類：即測量單位是離散型的（命名的或序數的）或連續型的，以及測量單位是定性的或定量的。
以下舉一個例子來說明上述的步驟：某社會學工作者對酒精中毒這個危害社會與個人的問題很感興趣。他把這個問題細分為如下方面：酒精中毒的特徵、形成過程、對家庭的影響、社會對酒精中毒的態度、對酒精中毒者的處理模式及有效性等等。然後他選擇其中之一，以「酒精中毒對家庭影響」作為研究工作的首要方面。據此提出如下研究問題：1.酒精中毒對婚姻關係的影響；2.酒精中毒如何影響兒童的生活；3.酒精中毒如何影響家庭的經濟。進一步他需要檢查一下，為實現這些研究目的，1.所需的工作量，2.他的時間，3.他的財力，4.他或他的導師在這方面的技術專長。最後再重複思考一下：1.是否對此問題的研究真正有興趣，2.是否同意這個研究目的，3.他可利用的資源（如受試者、時間、財力），4.自已的專長能否勝任這項研究。在這幾點上都得到肯定之後，他便可以確立這項研究工作的研究問題。
在形成研究問題的基礎上，可以進一步提出研究假設（hypothesis）。「假設」是研究者對於實驗結果的一種嘗試性的猜測，它的正確與否還是末知的，大部分情形是在討論兩個或多個變量之間的一種特殊關係。通常，一個假設可用實驗或觀察加以支持或否定。一個假設證錯容易，但要證對不易。
一般來講，研究假設有如下的特徵：a.假設必須是簡單和單一的，b.假設必須是可以被驗證的，c.假設必須是與已知的知識有聯繫的，d.假設必須是可操作的。研究假設的型式，從推演角度來看，分歸納式或演繹式，從表達角度來分，有敘述變量之關係式及敘述變量之差別（Null hypothesis,零假設）式。
下面再用一個實驗設計來說明怎樣形成的不同研究假設。
有一個研究的目的是：母子保健服務（MCH），營養品免費供應（NS）和嬰兒死亡率的關係。在研究中，研究者將所有被考察與跟蹤的嬰兒分為四種情況：1）同時享有免費營養品及母子保健服務（MCH＋NS），2）僅享有母子保健服務（MCH），3）僅享有免費營養品（NS），4）均不享有母子保健服務及免費營養品（對照組）。於是，可以有好幾種方式來形成研究的假設：1）不同的處理方式不會影響死亡率（零假設），2）MCH＋NS組相對於其他三組有較低死亡率（差別假設），3）嬰兒死亡率在MCH組在五年內將被控制在3%的水平（患病率假設），4）嬰兒死亡率在五年內在MCH組比NS組低3倍(關聯假設)。
本文大致上介紹了在科學研究開始階段，研究者必須思考並明確提出他的研究問題，並進一步對研究結果提出假設。只有好的可行的問題，才會有好的研究結果。研究者經過自已不斷地探索、艱苦的工作，通過驗證一個個的假設，才可能上升到建立理論，甚至確立為定律。現在有些人往往把理論與應用對立起來。我的兩位導師（美國），他們在退休前寫的最後一篇論文，都不約而同地總結了自已多年從事科學研究的體會，他們的結論是，好的理論工作必然來源於實際問題，實際問題的真正解決又靠理論上的突破，兩者相輔相存，交叉地發展和前進。這一點我將會在今後的文章裡再作詳述。
來源：蔣百川科學網博客
作者蔣百川，系 Nova Southeastern University 教授