實(shí)驗(yàn)科研設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì) 能夠較好地控制非處理因素的影響，避免能夠較好地控制非處理因素的影響，避免人為造成的偏倚，使比較組間具有均衡性和可人為造成的偏倚，使比較組間具有均衡性和可比性；比性；但小樣本時(shí)，不能保證非處理因素在組間有但小樣本時(shí)，不能保證非處理因素在組間有較好的均衡性和可比性。若所采用的處理對(duì)人較好的均衡性和可比性。若所采用的處理對(duì)人群有害或不利，隨機(jī)分組會(huì)導(dǎo)致倫理學(xué)問(wèn)題。群有害或不利，隨機(jī)分組會(huì)導(dǎo)致倫理學(xué)問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)研究特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)研究特點(diǎn)三要素：處理因素三要素：處理因素 受試對(duì)象受試對(duì)象 實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究目的：實(shí)驗(yàn)研究目的：就是要闡明某種或某些處理因素就是要闡明某種或某些處理因

2、素對(duì)研究對(duì)象產(chǎn)生的效應(yīng)。對(duì)研究對(duì)象產(chǎn)生的效應(yīng)。如某降糖新藥對(duì)如某降糖新藥對(duì)IIII型糖尿病病人的降糖效果的研究，其三型糖尿病病人的降糖效果的研究，其三要素？要素？任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先明確這三個(gè)要素，任何一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)首先明確這三個(gè)要素，再根據(jù)它來(lái)制定詳細(xì)的研究計(jì)劃。再根據(jù)它來(lái)制定詳細(xì)的研究計(jì)劃。處理因素處理因素(study factor，treatment) 是指外部施加的因素，即研究者采用某種方法或手段對(duì)研究是指外部施加的因素，即研究者采用某種方法或手段對(duì)研究對(duì)象的處理。如藥物、手術(shù)方法、染毒等。對(duì)象的處理。如藥物、手術(shù)方法、染毒等。（1）抓住主要處理因素：抓住

3、主要處理因素：?jiǎn)我蛩亍⒍嘁蛩?、二水平、多水平等；單因素、多因素、二水平、多水平等；?）區(qū)分處理與非處理因素：區(qū)分處理與非處理因素：非處理因素常常干擾了處理因素非處理因素常常干擾了處理因素與效應(yīng)間關(guān)系的觀察與分析。需結(jié)合專業(yè)、一定的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷；與效應(yīng)間關(guān)系的觀察與分析。需結(jié)合專業(yè)、一定的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷；（3）處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化：處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化：如強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間和施加方如強(qiáng)度、頻率、持續(xù)時(shí)間和施加方法等；臨床上，藥品的性質(zhì)、成分、批號(hào)、保存方法等；手術(shù)法等；臨床上，藥品的性質(zhì)、成分、批號(hào)、保存方法等；手術(shù)或操作的熟練程度等。或操作的熟練程度等。受試對(duì)象受試對(duì)象(study subjects

4、)對(duì)受試對(duì)象必須有嚴(yán)格的規(guī)定，即明確其納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)對(duì)受試對(duì)象必須有嚴(yán)格的規(guī)定，即明確其納入標(biāo)準(zhǔn)和排除標(biāo)準(zhǔn)，以保證其同質(zhì)性和代表性，使研究結(jié)果具有普遍性和推廣價(jià)準(zhǔn)，以保證其同質(zhì)性和代表性，使研究結(jié)果具有普遍性和推廣價(jià)值。值。選擇受試對(duì)象應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件：一是對(duì)處理因素敏感；選擇受試對(duì)象應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件：一是對(duì)處理因素敏感；二是反應(yīng)必須穩(wěn)定。二是反應(yīng)必須穩(wěn)定。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：動(dòng)物。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：動(dòng)物。應(yīng)注意種類、品系、年齡、性別、體重、應(yīng)注意種類、品系、年齡、性別、體重、窩別和營(yíng)養(yǎng)狀況等；窩別和營(yíng)養(yǎng)狀況等；臨床試驗(yàn)：患者。臨床試驗(yàn)：患者。明確診斷，依從性好明確診斷，依從性好 ；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)：正常人群?，F(xiàn)

5、場(chǎng)試驗(yàn)：正常人群。明確同質(zhì)范圍。明確同質(zhì)范圍。實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)(experimental effect) 處理因素作用于受試對(duì)象的結(jié)果，通過(guò)處理因素作用于受試對(duì)象的結(jié)果，通過(guò)觀察指標(biāo)觀察指標(biāo)表達(dá)。觀表達(dá)。觀察指標(biāo)應(yīng)客觀、精確、靈敏、特異。察指標(biāo)應(yīng)客觀、精確、靈敏、特異?？陀^性：客觀性：主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)衡量。主觀指標(biāo)具有隨意性和主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)衡量。主觀指標(biāo)具有隨意性和偶然性；而客觀指標(biāo)具有較好的真實(shí)性和可靠性。應(yīng)盡量選偶然性；而客觀指標(biāo)具有較好的真實(shí)性和可靠性。應(yīng)盡量選用客觀、定量的指標(biāo)。用客觀、定量的指標(biāo)。精確性：精確性：準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度(accuracy)或真實(shí)性（或真實(shí)性（validit

6、y）：觀察值與真）：觀察值與真值的接近程度，受系統(tǒng)誤差的影響；值的接近程度，受系統(tǒng)誤差的影響；精確度精確度(precision)或可靠或可靠性（性（reliabiliy）或重復(fù)性（）或重復(fù)性（repeatability）：重復(fù)觀察時(shí)觀察）：重復(fù)觀察時(shí)觀察值與其均值的接近程度，受隨機(jī)誤差的影響。值與其均值的接近程度，受隨機(jī)誤差的影響。特異性和靈敏性：特異性和靈敏性：特異度特異度（specificity）表示該指標(biāo)能鑒別表示該指標(biāo)能鑒別真陰性的能力，特異度高的指標(biāo)最易揭示處理因素的作用，真陰性的能力，特異度高的指標(biāo)最易揭示處理因素的作用，不易受混雜因素的干擾；不易受混雜因素的干擾；靈敏度靈敏度（s

7、ensitivity) 表示該指標(biāo)檢表示該指標(biāo)檢出真陽(yáng)性的能力，靈敏度高的指標(biāo)能將處理因素的效應(yīng)更出真陽(yáng)性的能力，靈敏度高的指標(biāo)能將處理因素的效應(yīng)更好地顯示出來(lái)。好地顯示出來(lái)。如研究某藥治療缺鐵性貧血的效果，既可選用臨床癥狀、如研究某藥治療缺鐵性貧血的效果，既可選用臨床癥狀、體征，也可選用血紅蛋白含量等作為觀察指標(biāo)，但這些指體征，也可選用血紅蛋白含量等作為觀察指標(biāo)，但這些指標(biāo)均不夠靈敏，只有在缺鐵比較明顯的情況下才有較大變標(biāo)均不夠靈敏，只有在缺鐵比較明顯的情況下才有較大變動(dòng)。若選用血清鐵蛋白作為觀察指標(biāo)，則可敏銳地反映出動(dòng)。若選用血清鐵蛋白作為觀察指標(biāo)，則可敏銳地反映出處理因素的效應(yīng)。處理因素

8、的效應(yīng)。效應(yīng)觀察偏倚：效應(yīng)觀察偏倚：主要針對(duì)臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)主要針對(duì)臨床試驗(yàn)設(shè)計(jì)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的觀察帶有偏性。如研究者往往關(guān)注陽(yáng)性結(jié)果，醫(yī)生常偏于應(yīng)的觀察帶有偏性。如研究者往往關(guān)注陽(yáng)性結(jié)果，醫(yī)生常偏于新療法組，而病人則對(duì)新療法持懷疑態(tài)度等。新療法組，而病人則對(duì)新療法持懷疑態(tài)度等。采用采用盲法盲法(blind me- thod)設(shè)計(jì)可控制這種偏倚。設(shè)計(jì)可控制這種偏倚。單盲法單盲法(single blind method)：受試對(duì)象不知道自己分在哪一受試對(duì)象不知道自己分在哪一組；組；雙盲法雙盲法(double blind method)：受試對(duì)象和實(shí)驗(yàn)執(zhí)行者均不知受試對(duì)象和實(shí)驗(yàn)

9、執(zhí)行者均不知道受試對(duì)象分在哪一組；道受試對(duì)象分在哪一組；三盲法三盲法(triple blind method)：若受試對(duì)象、實(shí)驗(yàn)執(zhí)行者和數(shù)若受試對(duì)象、實(shí)驗(yàn)執(zhí)行者和數(shù)據(jù)采集或分析人員均不知道受試對(duì)象分在哪一組。據(jù)采集或分析人員均不知道受試對(duì)象分在哪一組。對(duì)照（對(duì)照（control）隨機(jī)化（隨機(jī)化（randomization）分組）分組重復(fù)（重復(fù)（replication） 對(duì)照的原則對(duì)照的原則 對(duì)照是實(shí)現(xiàn)均衡性的重要手段，是體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的關(guān)對(duì)照是實(shí)現(xiàn)均衡性的重要手段，是體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的關(guān)鍵所在。其作用在于：鍵所在。其作用在于：區(qū)分處理因素與非處理因素的效應(yīng)。區(qū)分處理因素與非處理因素的效應(yīng)。藥物治療藥

10、物治療例例: 老年性慢性支氣管炎老年性慢性支氣管炎氣候轉(zhuǎn)暖氣候轉(zhuǎn)暖,自然緩解自然緩解消除和減少實(shí)驗(yàn)誤差。消除和減少實(shí)驗(yàn)誤差。 對(duì)照的基本形式對(duì)照的基本形式空白對(duì)照空白對(duì)照(blank control)：對(duì)照組不加任何處理因素。對(duì)照組不加任何處理因素。 如：如：實(shí)驗(yàn)組兒童接種疫苗，對(duì)照組兒童不接種疫苗。實(shí)驗(yàn)組兒童接種疫苗，對(duì)照組兒童不接種疫苗。 試劑空白、血樣空白、底物空白等。試劑空白、血樣空白、底物空白等。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，但容易引起心理差異。簡(jiǎn)單易行，但容易引起心理差異。安慰劑對(duì)照安慰劑對(duì)照(placebo control)：對(duì)照組給予對(duì)照組給予一種無(wú)一種無(wú)藥理作用的藥理作用的“假藥假

11、藥”，其外觀與試驗(yàn)藥物一樣，但它，其外觀與試驗(yàn)藥物一樣，但它不含試驗(yàn)藥物的有效成分。不含試驗(yàn)藥物的有效成分。特點(diǎn)：特點(diǎn)：必須采用盲法設(shè)計(jì)，首先必須采用盲法設(shè)計(jì)，首先不能為受試對(duì)象所識(shí)不能為受試對(duì)象所識(shí)別別 。避免心理因素所形成的偏倚，起控制安慰作用。避免心理因素所形成的偏倚，起控制安慰作用。 實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照(experimental control)：使對(duì)照組也同樣使對(duì)照組也同樣具備施加因素的作用。具備施加因素的作用。含含賴氨酸賴氨酸面包面包+非處理因素非處理因素賴氨酸賴氨酸效應(yīng)效應(yīng) + 面包效應(yīng)面包效應(yīng)+非處理因素效應(yīng)非處理因素效應(yīng) 面包面包+非處理因素非處理因素 面包效應(yīng)面包效應(yīng)+非處理

12、因素效應(yīng)非處理因素效應(yīng)賴氨酸賴氨酸 賴氨酸賴氨酸效應(yīng)效應(yīng) 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照(standard control)：以現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)或正以現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)或正常值作對(duì)照。常值作對(duì)照。 如如某種新的方法能否代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的研究；某種新的方法能否代替?zhèn)鹘y(tǒng)方法的研究； 某病患者與正常人的某生理、生化指標(biāo)是否相同。某病患者與正常人的某生理、生化指標(biāo)是否相同。 實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用較多 自身對(duì)照：自身對(duì)照：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)在同一受試對(duì)象上進(jìn)行。在同一受試對(duì)象上進(jìn)行。指同一指同一研究對(duì)象不同的時(shí)期或階段作為對(duì)照。研究對(duì)象不同的時(shí)期或階段作為對(duì)照。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行，使用廣泛。但若試驗(yàn)前后簡(jiǎn)單易行，使用廣泛。但若試驗(yàn)前后某

13、些環(huán)境或自身因素發(fā)生改變，并且會(huì)影響試某些環(huán)境或自身因素發(fā)生改變，并且會(huì)影響試驗(yàn)結(jié)果，就難以說(shuō)明問(wèn)題。驗(yàn)結(jié)果，就難以說(shuō)明問(wèn)題。 相互對(duì)照相互對(duì)照 ：幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組互相對(duì)照幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組互相對(duì)照如比較如比較幾種藥物幾種藥物治療同一疾病的療效治療同一疾病的療效 歷史歷史對(duì)照對(duì)照：又稱文獻(xiàn)對(duì)照或回顧對(duì)照。以本又稱文獻(xiàn)對(duì)照或回顧對(duì)照。以本人或他人的過(guò)去研究資料與該次試驗(yàn)結(jié)果比較人或他人的過(guò)去研究資料與該次試驗(yàn)結(jié)果比較作為對(duì)照。作為對(duì)照。歷史對(duì)照要特別注意比較材料的均衡性。一般歷史對(duì)照要特別注意比較材料的均衡性。一般較少采用這種對(duì)照方法。較少采用這種對(duì)照方法。隨機(jī)化分組的原則隨機(jī)化分組的原則 使每個(gè)受試對(duì)象都有

14、同等的機(jī)會(huì)被抽取或分到不同的使每個(gè)受試對(duì)象都有同等的機(jī)會(huì)被抽取或分到不同的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。是進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的前提。實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。是進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷的前提。 目的是使目的是使各組非實(shí)驗(yàn)因素的條件均衡各組非實(shí)驗(yàn)因素的條件均衡一致，以消除對(duì)一致，以消除對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 隨機(jī)化在研究設(shè)計(jì)中是必須遵循的原則，根據(jù)不同資隨機(jī)化在研究設(shè)計(jì)中是必須遵循的原則，根據(jù)不同資料的設(shè)計(jì)類型可分為幾種不同的方法。料的設(shè)計(jì)類型可分為幾種不同的方法。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(completely random design)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析簡(jiǎn)單。每組例數(shù)相等，也可不設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)分析簡(jiǎn)單。每組例數(shù)相等，

15、也可不相等。相等。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：要求樣本含量相對(duì)較大，混雜因素在各組均衡要求樣本含量相對(duì)較大，混雜因素在各組均衡性往往較差。性往往較差。又又稱簡(jiǎn)單隨機(jī)分組設(shè)計(jì)稱簡(jiǎn)單隨機(jī)分組設(shè)計(jì)(simple randomized design)。是將同質(zhì)的受試對(duì)象（隨機(jī)樣本）隨機(jī)地分配到各處是將同質(zhì)的受試對(duì)象（隨機(jī)樣本）隨機(jī)地分配到各處理水平組。是一種考察單因素兩水平或多水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)理水平組。是一種考察單因素兩水平或多水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案。方案。 隨機(jī)化分組方法：隨機(jī)化分組方法：直接對(duì)受試對(duì)象進(jìn)行分組，即完全隨機(jī)化。分組后各組直接對(duì)受試對(duì)象進(jìn)行分組，即完全隨機(jī)化。分組后各組受試對(duì)象的例數(shù)不一定相等。受試對(duì)象的例

16、數(shù)不一定相等。隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)數(shù)字表抽簽抽簽電腦隨機(jī)數(shù)電腦隨機(jī)數(shù)例如試將例如試將1010頭動(dòng)物應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表分配到甲、乙兩組。頭動(dòng)物應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表分配到甲、乙兩組。按動(dòng)物體重編號(hào)按動(dòng)物體重編號(hào)從隨機(jī)數(shù)字表上查從隨機(jī)數(shù)字表上查10個(gè)隨機(jī)數(shù)個(gè)隨機(jī)數(shù)規(guī)定雙號(hào)為甲組，單號(hào)為乙組規(guī)定雙號(hào)為甲組，單號(hào)為乙組動(dòng)物編號(hào)動(dòng)物編號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 隨機(jī)數(shù)字隨機(jī)數(shù)字 6 9 2 6 4 7 2 9 9 8 組組 別別 甲甲 乙乙 甲甲 甲甲 甲甲 乙乙 甲甲 乙乙 乙乙 甲甲 調(diào)整：再接著查一個(gè)調(diào)整：再接著查一個(gè)“6”以內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，以決定甲以內(nèi)的隨機(jī)數(shù)，以決定甲組中哪一號(hào)撥到乙組。本例查得隨

17、機(jī)數(shù)為組中哪一號(hào)撥到乙組。本例查得隨機(jī)數(shù)為4，將甲組第，將甲組第4個(gè)（個(gè)（5號(hào)）調(diào)到乙組。號(hào)）調(diào)到乙組。 配對(duì)設(shè)計(jì)配對(duì)設(shè)計(jì) (paired design)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：具有較好的均衡性，可減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的具有較好的均衡性，可減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的效率。樣本量可少一些。效率。樣本量可少一些。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：配對(duì)較困難，有時(shí)很難達(dá)到要求。配對(duì)較困難，有時(shí)很難達(dá)到要求。屬于分層隨機(jī)化屬于分層隨機(jī)化(stratified randomization) 。 即先對(duì)某一即先對(duì)某一可能的非處理因素進(jìn)行分層，然后在每一層內(nèi)進(jìn)行完全隨機(jī)可能的非處理因素進(jìn)行分層，然后在每一層內(nèi)進(jìn)行完全隨機(jī)化。由于配對(duì)只有二水平處理，

18、因此為配對(duì)隨機(jī)化。如：化。由于配對(duì)只有二水平處理，因此為配對(duì)隨機(jī)化。如：同源配對(duì)：同源配對(duì)：兩個(gè)來(lái)源相同的受試對(duì)象兩個(gè)來(lái)源相同的受試對(duì)象 ； 自身配對(duì)：試驗(yàn)前后比較等；自身配對(duì)：試驗(yàn)前后比較等；異體配對(duì)：同異體配對(duì)：同窩動(dòng)物，病情相同、年齡相同的病人等。窩動(dòng)物，病情相同、年齡相同的病人等。隨機(jī)化分組方法：隨機(jī)化分組方法：對(duì)子號(hào)對(duì)子號(hào)隨機(jī)數(shù)字隨機(jī)數(shù)字單雙單雙甲組甲組乙組乙組1-216雙數(shù)雙數(shù)213-493單數(shù)單數(shù)345-611單數(shù)單數(shù)567-814雙數(shù)雙數(shù)879-1007單數(shù)單數(shù)91019-2018雙數(shù)雙數(shù)2019隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)(randomized block design)其優(yōu)缺點(diǎn)

19、類似于配對(duì)設(shè)計(jì)。其優(yōu)缺點(diǎn)類似于配對(duì)設(shè)計(jì)。 特點(diǎn)：特點(diǎn)：一個(gè)區(qū)組的實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)與試驗(yàn)因素水平數(shù)一個(gè)區(qū)組的實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)與試驗(yàn)因素水平數(shù)（處理組數(shù)）相同。（處理組數(shù)）相同。也屬于分層隨機(jī)化。由于是多水平處理，則可設(shè)計(jì)成為區(qū)組也屬于分層隨機(jī)化。由于是多水平處理，則可設(shè)計(jì)成為區(qū)組隨機(jī)化。隨機(jī)化。受試對(duì)象受試對(duì)象配成區(qū)組配成區(qū)組每個(gè)區(qū)組的每個(gè)區(qū)組的k個(gè)觀察單位隨機(jī)個(gè)觀察單位隨機(jī)分配到：分配到：A、B、C、D組中組中隨機(jī)化分組方法隨機(jī)化分組方法處理組處理組 配伍組配伍組 A B C D 1 4 3 2 5 6 8 7 10 9 12 11 16 14 13 15 交叉設(shè)計(jì)（交叉設(shè)計(jì)（cross-over des

20、ign）是一種特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)。它是將同一批受試對(duì)象，隨是一種特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)。它是將同一批受試對(duì)象，隨機(jī)地使半數(shù)受試對(duì)象先接受機(jī)地使半數(shù)受試對(duì)象先接受A處理，后接受處理，后接受B處理；另一半受處理；另一半受試對(duì)象先接受試對(duì)象先接受B處理，后接受處理，后接受A處理。處理。使處理因素使處理因素A和和B先后試驗(yàn)的機(jī)會(huì)均等，平衡了試驗(yàn)順序先后試驗(yàn)的機(jī)會(huì)均等，平衡了試驗(yàn)順序的影響。可分析處理因素的差別，處理順序的差別及受試對(duì)的影響。可分析處理因素的差別，處理順序的差別及受試對(duì)象間的差別。象間的差別。特點(diǎn)：特點(diǎn)：各種處理方式不能相互影響，即受試對(duì)象在接受第各種處理方式不能相互影響，即受試對(duì)象在接受第

21、二種處理時(shí)，不能有前一種處理的剩余效應(yīng)。應(yīng)具有二種處理時(shí)，不能有前一種處理的剩余效應(yīng)。應(yīng)具有清除階清除階段段(washout period) 。在醫(yī)學(xué)研究中交叉設(shè)計(jì)多用于止痛、鎮(zhèn)靜、降壓等藥物或在醫(yī)學(xué)研究中交叉設(shè)計(jì)多用于止痛、鎮(zhèn)靜、降壓等藥物或治療方法間療效的比較。治療方法間療效的比較。甲甲 乙乙隨機(jī)數(shù)字隨機(jī)數(shù)字單雙單雙A-BB-A1 222雙數(shù)雙數(shù)214 317單數(shù)單數(shù)437 510雙數(shù)雙數(shù)578 615單數(shù)單數(shù)869 1056雙數(shù)雙數(shù)109 隨機(jī)化分組方法隨機(jī)化分組方法 如如將將20例病人首先隨機(jī)分成兩組，然后用配對(duì)分組的方法例病人首先隨機(jī)分成兩組，然后用配對(duì)分組的方法進(jìn)行分組，隨機(jī)確定進(jìn)

22、行分組，隨機(jī)確定1010例先用例先用A后用后用B，另，另10例先例先用用B后用后用A。重復(fù)的原則重復(fù)的原則 重復(fù)重復(fù)(replication)：是指在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行多次研究是指在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行多次研究或多次觀察，以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和科學(xué)性。廣義來(lái)講，重或多次觀察，以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性和科學(xué)性。廣義來(lái)講，重復(fù)包括三種情形：復(fù)包括三種情形：1、整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)。它確保了實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性。、整個(gè)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)。它確保了實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性。2、足夠的受試對(duì)象。通過(guò)一定數(shù)量的重復(fù)，避免偶然性或、足夠的受試對(duì)象。通過(guò)一定數(shù)量的重復(fù)，避免偶然性或巧合的現(xiàn)象當(dāng)成必然的規(guī)律推廣。巧合的現(xiàn)象當(dāng)成必然的規(guī)律推廣。3、同一受試

23、對(duì)象的重復(fù)觀察。它保證了觀察結(jié)果的精度。、同一受試對(duì)象的重復(fù)觀察。它保證了觀察結(jié)果的精度。樣本含量不足樣本含量不足，所得變量值不穩(wěn)定，用以推斷總體的精，所得變量值不穩(wěn)定，用以推斷總體的精確度差；檢驗(yàn)效能（確度差；檢驗(yàn)效能（Power，1）偏低，導(dǎo)致總體中本來(lái)）偏低，導(dǎo)致總體中本來(lái)具有的差異無(wú)法檢驗(yàn)出來(lái)。具有的差異無(wú)法檢驗(yàn)出來(lái)。無(wú)限地?zé)o限地增加樣本含量增加樣本含量，將加大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，將加大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，浪費(fèi)人力物力，反而增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性。浪費(fèi)人力物力，反而增加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的可能性。 一般意義上的重復(fù)一般意義上的重復(fù)：是指各處理組與對(duì)照組要有一定的：是指各處理組與對(duì)照

24、組要有一定的適度的樣本含量適度的樣本含量(sample sizes)。 動(dòng)物試驗(yàn)動(dòng)物試驗(yàn)，一般有數(shù)只或數(shù)十只動(dòng)物即可。，一般有數(shù)只或數(shù)十只動(dòng)物即可。 臨床試驗(yàn)臨床試驗(yàn)，每組一般要有，每組一般要有50100例方能滿例方能滿足要求。足要求。 計(jì)數(shù)指標(biāo)計(jì)數(shù)指標(biāo)，樣本量要大些。，樣本量要大些。 計(jì)量指標(biāo)，計(jì)量指標(biāo)，樣本量可適當(dāng)減少。樣本量可適當(dāng)減少。 樣本含量的估計(jì)樣本含量的估計(jì)經(jīng)驗(yàn)估計(jì)：經(jīng)驗(yàn)估計(jì)：四個(gè)主要因素四個(gè)主要因素： 、 1 、 、 第一類錯(cuò)誤的概率第一類錯(cuò)誤的概率 ，即檢驗(yàn)水準(zhǔn)。，即檢驗(yàn)水準(zhǔn)。 越小，所需樣本含量越多。一般取越小，所需樣本含量越多。一般取 =0.05，還應(yīng)，還應(yīng)明確單雙側(cè)。明

25、確單雙側(cè)。 一般在計(jì)算樣本含量時(shí)，要求先做預(yù)試驗(yàn)，了解相關(guān)一般在計(jì)算樣本含量時(shí)，要求先做預(yù)試驗(yàn)，了解相關(guān)指標(biāo)的情況，然后再推算。指標(biāo)的情況，然后再推算。利用公式或查表定量估計(jì)利用公式或查表定量估計(jì)檢驗(yàn)效能檢驗(yàn)效能1 。 為第二類錯(cuò)誤的概率，為第二類錯(cuò)誤的概率，1 表示在特定的表示在特定的 水準(zhǔn)下，水準(zhǔn)下，H1為真時(shí)，檢驗(yàn)?zāi)苷_發(fā)現(xiàn)的能力。為真時(shí)，檢驗(yàn)?zāi)苷_發(fā)現(xiàn)的能力。 1 越大，所需樣本含量越多。通常取越大，所需樣本含量越多。通常取 =0.1或或 0.2，一般一般1 不能低于不能低于0.75?？傮w變異度總體變異度 越大，所需樣本含量越多。通常根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)、查閱文越大，所需樣本含量越多。通常根據(jù)預(yù)

26、實(shí)驗(yàn)、查閱文獻(xiàn)和專業(yè)知識(shí)判斷獻(xiàn)和專業(yè)知識(shí)判斷 值。值。誤差誤差 或或 希望發(fā)現(xiàn)或需控制的樣本和總體間、或樣本間某統(tǒng)計(jì)量希望發(fā)現(xiàn)或需控制的樣本和總體間、或樣本間某統(tǒng)計(jì)量的差別大小。的差別大小?？捎媒^對(duì)誤差，如可用絕對(duì)誤差，如 =12、 =12等；也可等；也可用相對(duì)誤差用相對(duì)誤差，發(fā)，發(fā) （12 ）/ 1等。等。若誤差越小，所需樣若誤差越小，所需樣本含量越多。可作預(yù)實(shí)驗(yàn)或用專業(yè)上有意義的差值代替。本含量越多?？勺黝A(yù)實(shí)驗(yàn)或用專業(yè)上有意義的差值代替。 樣本均數(shù)與總體均數(shù)的比較樣本均數(shù)與總體均數(shù)的比較 （或配對(duì)設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)）（或配對(duì)設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)） 例，為了解高溫作業(yè)工人的心率是否高于一般人群。某研例

27、，為了解高溫作業(yè)工人的心率是否高于一般人群。某研究者隨機(jī)抽取了究者隨機(jī)抽取了10名高溫作業(yè)工人作預(yù)試，測(cè)得其標(biāo)準(zhǔn)差名高溫作業(yè)工人作預(yù)試，測(cè)得其標(biāo)準(zhǔn)差S=6.2次次/分。若高溫作業(yè)工人的心率高于一般人群分。若高溫作業(yè)工人的心率高于一般人群3.0次次/分才有分才有專業(yè)意義，問(wèn)當(dāng)專業(yè)意義，問(wèn)當(dāng)=0.05， =0.10時(shí)，需要多大樣本含量？時(shí)，需要多大樣本含量？故需故需37位高溫作業(yè)工人，才有位高溫作業(yè)工人，才有90%的的機(jī)率發(fā)現(xiàn)這類機(jī)率發(fā)現(xiàn)這類高溫作業(yè)的特殊人群與一般人群脈搏的不同高溫作業(yè)的特殊人群與一般人群脈搏的不同。兩樣本均數(shù)比較兩樣本均數(shù)比較例例 欲比較黃芪與生血散對(duì)粒欲比較黃芪與生血散對(duì)粒細(xì)胞減少癥的療效。據(jù)以往經(jīng)細(xì)胞減少癥的療效。據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，黃芪可平均增加粒細(xì)胞驗(yàn)，黃芪可平均增加粒細(xì)胞1 109個(gè)個(gè)/L，生血散可平均增加，生血散可平均增加粒細(xì)胞粒細(xì)胞2 109個(gè)個(gè)/L。若。若=1.8 109個(gè)個(gè)/L，取單尾取單尾0.05，檢驗(yàn)效，檢驗(yàn)效能為能為0.80，每組例數(shù)相等，問(wèn)每，每組例數(shù)相等，問(wèn)每組需要多少病例？若黃芪組樣組需要多少病例？若黃芪組樣本含量占整個(gè)樣本含量的本含量占整個(gè)樣本含量的60%，則每組又各需多少病例？則每組又各需多少病例？ 多個(gè)樣本均數(shù)比較多個(gè)樣本均數(shù)比較隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)多個(gè)均數(shù)比較隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)多個(gè)均數(shù)比較 樣本率與總體率的比較樣本率與總體率的比較 ( (大樣