一、倒返实验设计的基本原理
倒返实验设计，也称ABA设计。其设计思想是把实验分成A1、B和A2三个阶段。A1阶段对实验对象的问题行为做自然观测，以这些观测资料（转换为数据）为基准并绘出基准线；B阶段引入实验处理措施，观测实验对象的问题行为在实验条件下的变化，并绘出行为变化曲线；A2阶段停止实施实验措施，观测停止后实验对象的问题行为变化。这样，从B与A1和A2的对比中，就可以看到实验的效果。当然，这种ABA设计还可以演变为ABABA或ABCA等更为复杂的形式。
二、倒返实验设计的不同模式
ABA是倒返设计的典型模式，倒返实验设计是A—B设计的实践基础上发展而来的。在实际应用中，根据情况或要求的不同，倒返实验设计的模式可以缩短步骤，亦可增加步骤，使之变成不同模式。
（一）A─B设计
传统的个案研究设计中，有些研究者只关心被改变者的行为状况，即只观察被改变者的行为基线，例如，只对被改变者的行为材料进行调查研究，却没有进一步采取教育措施，所以只能称为“A设计”。反之，有些研究者则只注意引入教学措施时，被改变者的行为反应，未能注意其原来基础，这种设计称为“B设计”。但是，行为改变实验方法中使用的最简单的设计类型至少应包括两个阶段，即基线阶段和行为处理阶段。A─B设计就是这种最简单的设计类型。使用A─B设计的模式，行为训练者可以对目标行为的基线阶段和处理阶段进行比较，从而确定行为是否在治疗前后按照预期的方式改变了。即，A─B设计可比较个案在基线阶段（A）与处理阶段（B）的情况，观测目标行为的改变程度。
A─B设计由于只包含了两个阶段，设计步骤也相对较简单。在运用A─B设计过程中，首先应对所改变的目标行为下操作性定义，即定义目标行为；其次通过3～5天的连续观察与记录，收集基线资料（即A）；然后通过对基线资料的分析，确定处理策略或辅导措施，为进入实验处理阶段做准备；最后进行目标行为处理（即B），同时仔细观察并详细记录目标行为在处理阶段的变化情况。
例如，一位新老师陷入课堂管理的困境，而一位经验丰富的教师帮助这位新教师解决这一难题。这位经验丰富的教师对新教师进行了为期4周、每周两次的观测，采用的是一份教师表现观察记录表，比如，《有效研究的主要课堂观察表（COKER）》，这段时间属于基线阶段（A）。在这4周期间，新教师的课堂表现非常稳定。8次观测所得的资料组成了基线资料。实验处理（B）是两位教师半个小时的磋商，其间经验丰富的老师分析了新教师的课堂表现并尽量指导新教师的行为向改善课堂管理的方向转变。这种磋商进行了9次，第一次是在实验处理条件B下的第一次观测之前，随后每进行一次观测后紧接着进行一次磋商。就像条件A一样，条件B也实施4个星期，而且8次B条件下的观测都在与A条件相同的情况（同样的班级、同样长的时间、一天的同一时间等）下进行，唯一不同的是实验处理。
A-B设计能清楚地比较行为处理前后目标行为的变化情况，但并不能证明行为处理前后的相互关系，因为对目标行为只实施了一次处理，还不能检验其他因素对处理结果的影响情况。
（二）A─B─A设计
A—B—A设计是A—B设计的展开，它是紧接着实验处理阶段又引入了一段时间的基线条件。此类设计因为实验处理在后期被取消，又可称为取消设计或删除设计。除了从基线条件到实验处理条件再回到基线条件这一变化，实验设计的其他特征（如持续时间的长短、观测的次数）都保持不变。与A—B设计相比，额外增加了基线条件的时间，实验结果模式得以扩展，因而实验的内部效度有所提高。A—B—A设计中，时间是个常量，也就是说，每一基线阶段或实验处理阶段，所观测的次数都相同。
例如，有一学生的课堂行为极具消极性，表现为在课堂上连续而有破坏性地插嘴。他的一位教师对其引起的破坏性情况进行了每周一次的记录。这种行为持续了3个星期基本不变，这段时间可作为基线条件。在接下来的3个星期里，教师对学生进行了每周两次的个别咨询，这些咨询作为实验处理，每周一和每周四各进行半小时。3个星期以后，这种咨询暂时停止。随后的3个星期，实验条件恢复到原来的基线条件，教师继续收集有关因变量的资料（整个星期中该学生造成破坏性情况的次数）。这3个星期的基线条件与前一个基线条件相比较，没有明显变化，班级、观察老师所教学科等都保持相同。
在行为改变技术中，为了了解某种方法对治疗某种行为的有效性，或两者之间的因果关系，常采用这种模式。例如，改变一些不易很快就消除的坏习惯（如咬指甲、上课聊天等行为）。
一方面，A－B－A设计的局限在于容易产生两种或两种以上的假设，无法确定实验效果。仍然易受成熟等因素的影响。另一方面，有些目标行为经实验处理学成之后，就不会回复到基准线的水平，不易验证自变量的影响，如好习惯、技能（学自行车）。如果行为回到基线水平，还需恢复到行为处理阶段，这就是另一种设计方案，即A－B－A－B设计，也叫A1－B1－A2－B2设计。
（三）A－B－A－B（或称A1－B1－A2－B2）设计
A－B－A－B（或称A1－B1－A2－B2）设计又是在A—B—A设计基础上的扩展。这样的设计增加了一段实验处理期，有了连续的观测值，而且基线条件和实验处理经历了两次循环，因此可以说，A—B—A—B设计与A—B和A—B—A设计相比，提高了内在效度。A1代表第一个基线阶段（即基线期）内——就是说在没有行为实验处理的情况下——问题行为的出现率，经过系统的几次观察后可绘出曲线，从曲线上可以看出未经行为处理前问题行为出现的平均水平。B1代表实验处理（或矫正）阶段（即处理期）。将实验处理阶段的曲线和基线阶段的曲线进行比较，观察其上升或下降情况，可判断实验处理是否有效。A2是第二个基线阶段（也叫还原期）——即在实验处理显出效果后，把实验处理取消，使程序回到没有实验处理的自然情况。B2是第二次引进实验处理时的行为变化情况（也叫再处理期）。这一设计由于相当于重复了第一次的过程，因此也叫倒返实验设计。以上文中那位教师矫正学生插嘴行为的实验为例，教师继续对那位学生实行为期3周、每周两次的咨询，就形成了A—B—A—B设计。
A－B－A－B设计模式是较典型、最常用的一种单一被试实验设计法，可充分证明自变量与因变量之间的因果关系。如果经过第二次行为处理措施后，又能恢复到B1阶段水平，则可进一步证明自变量可直接影响因变量（问题行为）。如果在基线状态A1后，引入实验处理B1，行为发生率出现变化，不同于基线阶段，则可认为B1的处理条件有可能影响到被试行为的改变，但不能确保两者的因果关系。因为B1曲线的改变很难排除其他因素的介入，很可能是其他因素与实验处理的同时介入共同影响了行为。例如，一个人没戴眼镜时测得的标准视力为4.5。如果戴上眼镜后，视力增加到5.0，摘下眼镜，视力又回到4.5，则可以推测此人的视力增加是戴眼镜的缘故。如果摘下眼镜后其视力还保持5.0，那么其视力的增加可能不是戴眼镜造成的，必定还有其他原因，比如，有可能是被试已背下了视力表上的各缺口方向所致。由此可见，仅有A—B的实验设计是不够完善的，必须撤除实验处理，恢复到基线A状态，也就是再引入A2，成为A1—B1—A2设计。倘若经过这一步骤，被试的问题行为又确实返回到基线阶段（A1）的水平，则实验者有根据说：所介入的处理条件（或矫正方案）确实影响了问题行为的改变。倘若再度引入处理条件B之后［（A—B—A—B）设计］，被试行为再度发生变化，即可证明处理条件对问题行为的改变确有绝对的影响。这就是为什么A—B—A—B设计成为典型的倒返实验模式，能有效地证明自变量（外来条件）与因变量（问题行为）的因果关系。
（四）多重处理设计
倒返实验设计很有弹性，可根据效果随时改进。如果B阶段处理无效，可另行设计其他策略（C，D等），以达到改变行为的目的。现举例介绍一种A—B—C—D—A设计模式。
研究者想利用A—B—C—D—A设计模式探讨不同策略对小学生迟到行为的影响。研究者前后共改换了三种策略：B代表罚站，C代表奖赏冰棒，D代表委托保管教室钥匙。由于方法不断改换，终于发现保管钥匙的策略可以改变被试的迟到行为。在这里，迟到的儿童为了完成教师及全班同学所托付的重任（早上打开教室的门），必须比其他同学早到校。这样，往常的迟到行为自然而然就不再发生了。
有些行为依靠单独的策略不一定就能改变，如果遇到这种情况，教师或行为改变者必须兼用两种以上的策略。例如，要研究哪种因素能影响儿童在家中看书的时间长短，先采用社会赞扬（B），效果不显著，改用赞扬（B）和代币制强化（C）相结合（BC）的方式，则其实验顺序为A—B—BC—B设计，这样可比较B和BC的效果。当然也可改用其他方式，按照实验目的及试验效果灵活运用。
三、有效运用倒返实验设计的注意事项
在行为改变技术中，倒返设计是一种基本的、较常用的单一个案实验法。为了达到最佳运用效果，在运用时，应注意以下几方面。
第一，定义目标行为。实验者必须先对目标行为下一个操作性定义，例如，要矫正儿童上课时擅自离位的不良行为，就要定义怎样才算是擅自离位。
第二，建立稳定的基线。必须在记录到的目标行为频率上下波动渐趋平稳一段时间后，算出频率的平均数，以此为基础。一般基线阶段至少要连续观察3天。
第三，把握好实验处理阶段的时机。待问题行为的基线资料趋于稳定后，方可引入自变量B，即进入实验处理阶段。
第四，注意问题行为的继续收集。继续收集在处理阶段和此后各阶段的问题行为资料，每个阶段都要待情况比较稳定后，才可转入下一阶段。
第五，依据特定实验情境确定倒返实验设计过程的具体阶段。一方面，倒返实验模式应根据要求和收集到的资料情况灵活设计，使之符合或接近所确定的目标行为的相应要求。另一方面，有些行为（如好习惯、技能或知识等）在经实验处理、提高效果后，尽管到基线阶段（A2）时已不再采用实验处理或矫治方式，也不会返回到引入实验处理前的基线水平了，即A2的行为发生不会再回到A1的水平。要改变这些不能返回基线水平的行为，就不能运用倒返实验设计。例如，为训练一个儿童的刷牙习惯，运用了A—B—A—B实验设计，在B1阶段，儿童的刷牙习惯已逐渐形成，因而在撤除矫治措施，进入A2阶段时，曲线不会回复到原来没有矫治过的A1时的水平。
第六，应用倒返实验也应从伦理或教育的角度把握其可行性。如儿童的自伤行为经治疗后，怎么能忍心观看其自伤行为再度发生？因此当然不能撤除其治疗教师在教导学生改变不良行为后，也不会盼望其不良行为再度出现。所以应用倒返实验设计时，必须谨慎考虑所治疗行为的性质。
四、倒返实验设计的效果评估
判定倒返实验设计对行为改变的效果，必须对程序记载的材料、尤其是图表进行正确的评估。
（一）对基线阶段的评估
对于基线的评估是程序中很重要的一个环节。在进入行为处理阶段前，首先应考虑基线是否保持在稳定状态，因此，可选择基线④。基线④较平稳，并且可以显示出治疗前水平和治疗后的明显差别。其他四条曲线都不符合这个条件。
此外，还要考虑基线应该多长。这个问题要根据具体情况而定。从科学实践意义来看，有时基线数据波动较大，应延长测试时间，直至基线数据趋于稳定，这就要求较长的基线。然而从伦理的角度出发，在治疗一些有自我虐待行为的儿童时，延长基线的做法是不能接受的。
（二）对行为改变效果的评估
行为改变效果的大小，可以根据统计数据评定，也可根据对图表的观察判断。其评定标准，主要是比较基线和行为处理两阶段内数据或曲线的差距。评判时应注意以下原则。
1.从科学角度考虑
①实验中重复的次数越多，行为改变的效果越好；②基线和治疗阶段重叠越少，效果越好；③引入行为处理后的行为改变曲线与基线比较，上升或下降越快，行为改变的效果越大；④行为改变过程和反应的测量越精确，就会发现现存材料和可接受的行为理论越一致。
2.从实验目的角度考虑
行为改变效果好坏还要根据被改变者和亲友在日常生活中的交往及具体的行为表现来评价，而不只是根据行为改变在实验上的结果来评估。因此，如有必要，行为改变者应该要求被改变者的亲友配合实施上述实验，当上述标准适用于观察一个人的数据时，我们就能判断行为的矫正是否产生了显著疗效。