案例研究設計為案例研究提供了一個指導性的框架。羅伯特*K.殷提出了研究設計需要包括五個要素，即研究的問題是什麼？如果有理論主張（或理論假設），它是什麼？分析單位是什麼？怎麼把數據和理論主張（或理論假設）相聯繫？詮釋數據的標準是什麼？
首先，研究要回答的問題。這不僅反映了案例研究的目的，這些問題一般是“怎麼樣”和“為什麼”的問題，而且對於案例研究必須明確要回答的問題，即要研究什麼，研究目的何在，以及什麼知道，什麼還不知道。
其次，研究的理論主張即研究者的主張。研究主張可以使你關注所要研究的問題，對日後的研究起引導作用。研究主張並不能改變研究目的，而在某種程度上，研究主張，特別是提出與正面形成對比的反面主張，卻有利於提高案例研究的有效性。
再次，研究的分析單元。研究的分析單元可以是一個實體、一個人、一個羣體、一個組織或一個社區等。研究的分析單元是研究所要聚焦的主要對象，也是研究數據蒐集的邊界。可見，研究的分析單元與研究問題的確定相關。
最後，數據與理論主張之間的邏輯聯繫以及詮釋數據的標準。一般來説，在研究設計之初，就必須對研究主張進行明確的表達。特別是在研究者反覆閲讀數據時，很有可能產生新的主張，這就需要根據新的主張對數據進行重新分析。可見‘數據與理論主張是相關聯的。對於數據的分析可以採用量化的.解釋性分析技術，也可以採用以定性為主的結構性分析和反射性分析技術。
此外，在案例研究設計中，研究者還要確定的一個重要且必不可少的環節便是案例選擇。案例選擇的標準與研究的對象和研究要回答的問題有關。研究者在案例選擇的過程中必須不斷地問自己在哪裏尋找案例才可以滿足研究的目的並回答研究的問題，以便找到最適合的案例。美國案例研究專家羅伯特。K.殷認為，案例研究設計有單個案例研究與多個案例研究之分。單個案例研究設計適用以下條件：當一個案例代表測試理論的關鍵案例；當一個案例代表一個極端或獨一無二的案例；當一個案例是揭露性案例。對於運用多個案例設計的優勢在於多個案例得出的證據更有説服力。
總之，在案例研究過程中，應該認真分析，找出問題的癥結所在，並對需要解決的問題進行概括，對問題的概括應指出關鍵之處何在，解決的主要障礙是什麼。這一環節至關重要且具有一定的難度，它需要研究者在詳細理解問題的基礎上，作出一些合理的假設和設計。要能夠通過現象看本質，如新產品銷售不力只是表面現象，是生產、管理、銷售中哪個環節出了問題？造成這種現象的內在原因究竟是什麼？等等。
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