動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)第1頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論For scientific, ethical and economic reasons, it is important to design animal experiments well, to analyze the data correctly, and to use the minimum number of animals necessary to achieve the scientific objectives第2頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論一

2、般來說，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的研究工作應(yīng)該明確描述：研究的目的和/或者需要驗(yàn)證的假說。選擇特定動(dòng)物模型的原因。動(dòng)物種、品系、來源和類型。每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)步驟的詳細(xì)描述，包括研究設(shè)計(jì)和使用動(dòng)物數(shù)量。數(shù)據(jù)分析所用的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。第3頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義一、正確的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)對(duì)提高科學(xué)研究質(zhì)量、發(fā)表高水平的學(xué)術(shù)論文非常重要二、目前許多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不高1、動(dòng)物質(zhì)量不高,低級(jí)別動(dòng)物給實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)性帶來影響。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析能力有限三、一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析來說幫助很大，可以使問題變得更加容易解決四、一個(gè)不正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致結(jié)果信息無用。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)

3、計(jì)概論第4頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的分類1、確證性的實(shí)驗(yàn)：用一種最大可能,正確解答問題的系統(tǒng)方法，收集有關(guān)處理實(shí)施后動(dòng)物反應(yīng)的科學(xué)數(shù)據(jù)。2、探索性的實(shí)驗(yàn)：為產(chǎn)生新的假說提供素材。這兩類實(shí)驗(yàn)都涉及在實(shí)驗(yàn)人員的控制下，對(duì)動(dòng)物施加一定的處理或操作，來發(fā)現(xiàn)是否處理在實(shí)驗(yàn)對(duì)象上引起一定的反應(yīng)，或者對(duì)這種反應(yīng)進(jìn)行定量。3、檢驗(yàn)性實(shí)驗(yàn)：是觀察性的實(shí)驗(yàn)，用于發(fā)現(xiàn)科研人員不能控制的變量之間的聯(lián)系。這種聯(lián)系可能是暫時(shí)的也可能是長(zhǎng)期的。第5頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要目的一是保證所測(cè)變量的任何差異是由處理造成的，而

4、不是其他非對(duì)照變量引起；另一個(gè)目的是通過控制確定的變量在盡可能小的范圍內(nèi)，減少所測(cè)反應(yīng)的變異性，這樣對(duì)處理效應(yīng)的評(píng)介更準(zhǔn)確。第6頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物模型應(yīng)用的重要步驟一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)通常是研究某種類、品系或性別動(dòng)物的生物學(xué)特性，并間接推斷人或其他研究對(duì)象的相關(guān)方面。二、3個(gè)重要方面 1、基于對(duì)研究對(duì)象和模型（候選）動(dòng)物中疾病發(fā)展方面掌握的已有知識(shí)2、進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)，觀察模型對(duì)所實(shí)施的處理如何反應(yīng)3、考察模型實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與研究對(duì)象物種的相關(guān)性動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論第7頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一3R原則一、減少 NO.1 Reduc

5、tion二、替代 NO.2 Replacement三、優(yōu)化 NO.3 Refinement動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)概論第8頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制進(jìn)行動(dòng)物試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮的一個(gè)重要控制因素就是實(shí)驗(yàn)中的非研究目的差異。1、遺傳引起表型差異(遺傳學(xué)質(zhì)量控制）2、其他原因，例如：分組因素、飼養(yǎng)條件微小變化3、在實(shí)驗(yàn)中引入了太多的背景噪音第9頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制一、概述有機(jī)體的形態(tài)行為特征要適應(yīng)環(huán)境，正是這種適應(yīng)的不同導(dǎo)致有機(jī)體產(chǎn)生個(gè)體之間的差異，因而，動(dòng)物的適應(yīng)性的傾向?qū)σ粋€(gè)精確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來說是不可回避的挑戰(zhàn)。生物學(xué)

6、的觀察是在一個(gè)可變背景上進(jìn)行的1、生命形成的化學(xué)過程復(fù)雜2、生命適應(yīng)環(huán)境不停的變化，穩(wěn)定性差（差異大，所用數(shù)量多）差異的來源1、實(shí)驗(yàn)者2、動(dòng)物固有3、動(dòng)物所處環(huán)境相互作用產(chǎn)生的差異第10頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來的差異1、實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)施實(shí)驗(yàn)操作的一致性、準(zhǔn)確性、完整性：A: 每只動(dòng)物更換注射器B: 注射器容量，精確C: 根據(jù)稱重給藥（吸入藥品后注射器重量-空注射器重量=劑量）D: 良好的操作技術(shù)（避免給藥時(shí)，藥物溢漏）實(shí)驗(yàn)操作的小心，減少動(dòng)物緊張情緒：A: 代謝B: 血流（影響血流速度，從而影響藥物的吸收率）第11頁，共55頁，2022年

7、，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來的差異2、不準(zhǔn)確的測(cè)量 A：盡管現(xiàn)在的測(cè)量手段越來越先進(jìn)，但是有些方法本身就存在缺陷。例如：凝膠電泳（點(diǎn)和帶的遷移率、密度、大小受很多微妙因素影響）；光密度掃描（色彩的飽和度可以使結(jié)果呈現(xiàn)非線性）B: 觀察動(dòng)物自然行為的測(cè)量，控制更困難。例如：采用多個(gè)不同觀察人員，數(shù)據(jù)交換分析數(shù)據(jù)。 一個(gè)連續(xù)的時(shí)間點(diǎn)，重復(fù)觀測(cè)。第12頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制二、實(shí)驗(yàn)者帶來的差異2、不準(zhǔn)確的測(cè)量 C: 動(dòng)機(jī)狀態(tài)觀察 專業(yè)觀察人員，采用同一標(biāo)準(zhǔn)。行為類型被分解成更加數(shù)量化的組分。 動(dòng)物不同行為分解為元素，采用同一

8、打分系統(tǒng)。 D: 整體動(dòng)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，行為學(xué)和生態(tài)學(xué)觀測(cè)的差異是可以控制的 GLP( good laboratory practice)，最根本的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)和信息的可信性是通過人員的工作質(zhì)量來保證和實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)觀察的每一個(gè)步驟，必須按照SOP（standard operating procedure)的文本執(zhí)行。第13頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一第14頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制三、固有動(dòng)物之間的差異 動(dòng)物之間除了遺傳組成的差異外，許多其他方面的影響也能增加動(dòng)物間的差異，是我們進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)需要加以重視和考慮的差

9、異來源。1、動(dòng)物來源不同 2、動(dòng)物飼養(yǎng)管理的差別3、動(dòng)物生活環(huán)境的不同： 4、動(dòng)物健康狀況溫度：排氣口的溫度高34度濕度：排氣口濕度高5%10%光線：不同層面，感受光線不同聲音：2040HZ,交配推遲，產(chǎn)仔低墊料：松木和桉木可以引起大動(dòng)物肝臟酶活性和細(xì)胞毒效應(yīng)的物質(zhì)。第15頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一差異的控制四、動(dòng)物與環(huán)境之間相互作用引起的差異1、動(dòng)物對(duì)環(huán)境應(yīng)激或應(yīng)激的生理反應(yīng)、行為反應(yīng)和生化反應(yīng)使用環(huán)境豐富物，增加生存環(huán)境的復(fù)雜性，減少應(yīng)激。2、群居群居體重差異小，等級(jí)明顯，豐富物（改善還是惡化）第16頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一

10、差異的控制四、動(dòng)物與環(huán)境之間相互作用引起的差異3、動(dòng)物與實(shí)驗(yàn)操作過程之間相互作用誘發(fā)產(chǎn)生的差異是存在的動(dòng)物對(duì)不同飼養(yǎng)者表現(xiàn)不同，人員保持一致實(shí)驗(yàn)時(shí)間和飼養(yǎng)程序的之間的關(guān)系：更換籠盒前后給藥不同效果，給藥順序不同，同樣引起差異動(dòng)物發(fā)出信號(hào)控制這類差異最有效的方法： A: 確保操作人員的熟練程度 B: 開始實(shí)驗(yàn)前動(dòng)物適應(yīng)過程 C: 給動(dòng)物獎(jiǎng)勵(lì)第17頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟1、查閱文獻(xiàn)A: 明確研究焦點(diǎn)B：明確方法C：明確模型D：評(píng)估實(shí)驗(yàn)2、科研方法A：觀察和描述科研中的現(xiàn)象B：系統(tǒng)的陳述問題和解釋問題的假說C：利用假說

11、預(yù)測(cè)新的觀察結(jié)果D：驗(yàn)證假說第18頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟3、問題的陳述、研究的目標(biāo)和提出假說問題提出：實(shí)驗(yàn)將說明的問題是什么，意義研究目標(biāo)：總目標(biāo)，特殊問題假說：對(duì)每一個(gè)至少給出兩個(gè)預(yù)計(jì)結(jié)果第19頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟、動(dòng)物模型的確定使用系統(tǒng)發(fā)育水平最低的動(dòng)物，符合原則使用的動(dòng)物具有研究要求種屬或品系專一特點(diǎn)，特定研究目的必須特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)期間動(dòng)物模型維持條件動(dòng)物模型來源渠道最終確定動(dòng)物模型前征詢實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獸醫(yī)意見第20頁，共55頁，202

12、2年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最初步驟、實(shí)驗(yàn)合作者的確定在研究的過程中，明確應(yīng)用的試驗(yàn)技術(shù)操作，并確認(rèn)具有相應(yīng)操作專長(zhǎng)的人員來完成。讓合作者了解實(shí)驗(yàn)：設(shè)計(jì)、計(jì)算、樣品收集實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心可以提供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)有關(guān)技術(shù)操作培訓(xùn)及昂貴設(shè)備服務(wù)第21頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、研究方案根據(jù)問題、目標(biāo)、假說，提出實(shí)驗(yàn)操作安排的計(jì)劃并文字化考慮的方面：A：動(dòng)物模型持續(xù)時(shí)間B: 模型中預(yù)期疾病的進(jìn)程（決定測(cè)定的最適時(shí)間點(diǎn)）：人員參加的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)花費(fèi)：給藥方法：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估：統(tǒng)計(jì)學(xué)方法選定第22頁，共55

13、頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)單元可以是一個(gè)動(dòng)物，也可以是一組動(dòng)物群體、因子；實(shí)驗(yàn)組別的動(dòng)物只數(shù)將適當(dāng)數(shù)量的動(dòng)物分配到每一個(gè)實(shí)驗(yàn)組別每一個(gè)實(shí)驗(yàn)組別動(dòng)物數(shù)量是通過預(yù)期各組接過差異的可能程度和采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法計(jì)算出來的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)籠盒能夠容納動(dòng)物的數(shù)量第23頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、對(duì)照過多的變量（如遺傳、環(huán)境、感染因子）對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)的結(jié)果產(chǎn)生影響，因此為消除這些外來變量或可能存在的未知變量的影響而設(shè)置對(duì)照動(dòng)物。對(duì)照種類：陽性對(duì)照陰性對(duì)照空白對(duì)照媒介物對(duì)照比擬物對(duì)照第

14、24頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)陽性對(duì)照：一般在陽性對(duì)照組希望有變化作用：作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量各實(shí)驗(yàn)組間差異的程度。例如：毒物試驗(yàn)，動(dòng)物給予毒物作為對(duì)照，結(jié)果是產(chǎn)生損傷或變化陰性對(duì)照：期望有正常狀態(tài)不產(chǎn)生變化作用：保證未知變量對(duì)實(shí)驗(yàn)組動(dòng)物引起相反的效應(yīng)不存在，即排出假陽性第25頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)空白對(duì)照模擬處理組的過程而實(shí)際上沒有給予動(dòng)物以受試物或處理。移植或損傷媒介物對(duì)照在測(cè)試化合物溶于一種媒介時(shí)，這種媒介需要對(duì)照作用：觀察溶劑是否引起反應(yīng)比擬物對(duì)照與陽性對(duì)照性質(zhì)一樣，

15、使用一個(gè)已知的處理來對(duì)比待測(cè)的處理例如：藥物治療，使用一種已知臨床藥物，對(duì)比實(shí)驗(yàn)藥物。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第26頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、動(dòng)物分組的隨機(jī)化動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)必須把動(dòng)物隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)各組，以確保研究的變量在每一組中不會(huì)導(dǎo)致偏差數(shù)據(jù)。必須在選擇的時(shí)候選定同源的動(dòng)物群體，生物學(xué)特性一致的動(dòng)物方法: A：每一只動(dòng)物一個(gè)編號(hào)，1第一組，2 第二組暗箱抽取 B: 動(dòng)物多可以利用數(shù)字隨機(jī)或計(jì)算機(jī)程序隨機(jī)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第27頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最后考慮 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后要進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)和

16、審查，并在正式實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行小規(guī)模的預(yù)實(shí)驗(yàn)，初步檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，并為進(jìn)一步的完善提供依據(jù)。1、實(shí)驗(yàn)步驟地確定實(shí)驗(yàn)開始前必須通過IACUC和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)的確認(rèn)。包括動(dòng)物飼養(yǎng)管理和使用的具體操作方法按照相關(guān)法律提供申請(qǐng)書時(shí)，需要相關(guān)證明實(shí)驗(yàn)涉及到危險(xiǎn)品，還需要其他委員會(huì)的批準(zhǔn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第28頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最后考慮2、人員必須有相關(guān)培訓(xùn)人員才能承擔(dān)實(shí)驗(yàn)我國(guó)由省級(jí)科技主管部門進(jìn)行培訓(xùn)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第29頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最后考慮3、小規(guī)模的預(yù)實(shí)驗(yàn)小規(guī)模的預(yù)實(shí)驗(yàn)是使

17、用少量的動(dòng)物得到預(yù)示性的數(shù)據(jù)或通過預(yù)實(shí)將操作和技術(shù)固定并完善，以便于進(jìn)行大規(guī)模的正式實(shí)驗(yàn)通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物用量證明實(shí)驗(yàn)合理性預(yù)實(shí)驗(yàn)同樣需要經(jīng)過IACUC同意動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第30頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的最后考慮4、數(shù)據(jù)的輸入和分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該規(guī)定在數(shù)據(jù)分析前，制定保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的措施和程序，確保實(shí)驗(yàn)后數(shù)據(jù)收集或輸入發(fā)生的錯(cuò)誤能被及時(shí)辨別出來。5、討論實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)完成后廣泛征求意見動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟第31頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中確定樣本大小十分重要A：滿足科學(xué)研究需求B：符合

18、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物法律法規(guī)C：符合3R原則由于科研目的的不一樣，采用的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物種類也不一樣，計(jì)算實(shí)驗(yàn)樣本大小的方法也就不一樣。第32頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定一、小規(guī)模預(yù)實(shí)驗(yàn)原因：實(shí)驗(yàn)前缺乏資料信息或?qū)嶒?yàn)成功是否能夠把握有些實(shí)驗(yàn)無法計(jì)算樣本大小（轉(zhuǎn)基因動(dòng)物實(shí)驗(yàn)）一般實(shí)驗(yàn)，復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)都可以簡(jiǎn)化成一個(gè)重要事件的比較樣本量足夠大可發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)的結(jié)果檢查所要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的必備條件第33頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定二、基于目標(biāo)成功或失敗的實(shí)驗(yàn)由于實(shí)驗(yàn)中成功的機(jī)會(huì)相當(dāng)不穩(wěn)定，因此這類實(shí)驗(yàn)所用的動(dòng)物數(shù)量很難確定例如：轉(zhuǎn)基因動(dòng)物D

19、NA整合率移植后受精卵的著床率整合位置和表達(dá)效果假定每個(gè)步驟地效率5% 根據(jù)公式 這需要50只動(dòng)物，如果1%則需要300只動(dòng)物。第34頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定三、驗(yàn)證假說的正式實(shí)驗(yàn)大多數(shù)實(shí)驗(yàn)屬于檢驗(yàn)一個(gè)假說的正式實(shí)驗(yàn)，一般使實(shí)驗(yàn)都可以得到一些有用的信息，可以用來計(jì)算實(shí)驗(yàn)所需要的動(dòng)物數(shù)量。在這類實(shí)驗(yàn)中，一般科研人員可以測(cè)定三種類型的變量：二分變量：表現(xiàn)為是否的結(jié)果百分率，比如死亡率。：連續(xù)變量：某一物質(zhì)在體液中濃度或生理功能（如血流速或尿量）：一個(gè)事件的發(fā)生時(shí)刻：疾病或死亡出現(xiàn)的時(shí)間。第35頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一

20、樣本大小的確定、確定檢驗(yàn)的假說假說可以簡(jiǎn)單的歸結(jié)成一個(gè)或幾個(gè)問題，兩組或幾組數(shù)據(jù)的比較組間差異越小或群體變異越大，觀察到顯著性差異的樣本量肯定越大第36頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定、效應(yīng)大小、標(biāo)準(zhǔn)誤差、力度和顯著性水平計(jì)算樣本大小需要個(gè)已知因素：效應(yīng)大?。阂话銥閮山M之間的差別：對(duì)連續(xù)性變量而言的群體標(biāo)準(zhǔn)誤差（）：測(cè)定假定效應(yīng)的期望力度：顯著水平第37頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定為避免偏差假定動(dòng)物被隨機(jī)分配到不同的測(cè)試組，飼養(yǎng)在相同的環(huán)境中，這時(shí)實(shí)驗(yàn)的力度是指實(shí)驗(yàn)效應(yīng)被測(cè)出的概率，一般為或，即科研人員在假定效

21、應(yīng)存在的情況下，有或機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的結(jié)果。減去力度（）得到的是假陽性結(jié)果的概率，即不能拒絕否定一個(gè)不真實(shí)無效假說或不能測(cè)得某特定處理效應(yīng)的概率。陽性結(jié)果的規(guī)定概率即顯著性水平（），一般為或。換句話說，科研工作者錯(cuò)誤表明差別“差別”的機(jī)會(huì)不大于或一旦力度值和顯著性水平選定，統(tǒng)計(jì)學(xué)模型選定，然后根據(jù)研究者期望效應(yīng)和群體因子，就可以計(jì)算出實(shí)驗(yàn)所用樣本的大小。第38頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定、二分變量數(shù)據(jù)的樣本大小計(jì)算比較兩組某特定變量的百分率，只要給出力度值、顯著性水平和想測(cè)出的差別。Pc:對(duì)照組中某事件發(fā)生的百分率Pe:實(shí)驗(yàn)組中某事件發(fā)生的百分率

22、qc=1- Pcqe=1- Ped = Pc&Pe之間的差別C：一個(gè)常數(shù)，根據(jù) 而定，查表可得 0.05 0.01 0.8 7.85 11.68 0.9 10.51 14.88.第39頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一例：某一品系大鼠老年時(shí)腫瘤發(fā)生率20%。實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)某種化學(xué)物質(zhì)處理后了老年時(shí)腫瘤發(fā)生率增加到50%。探測(cè)到這種增加的概率為80%，測(cè)試是在P=0.05的顯著水平進(jìn)行（即力度為0.8,a=0.05) , 查得常數(shù)等于C=7.85Pc=0.2Pe=0.5 qc=1- 0.2 qe=1- 0.5 d = 0.3 C=7.85第40頁，共55頁，2022年，5月20

23、日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定4、連續(xù)變量數(shù)據(jù)的樣本大小計(jì)算有很多實(shí)驗(yàn)是需要測(cè)量連續(xù)變量，可以通過比較變量平均值的差別達(dá)到比較組間差別的目的。這種情況下給定：力度，顯著性水平，平均值差別的大小，群體變異性或群體平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差，就可以計(jì)算出樣本大小。S:變量群體的標(biāo)準(zhǔn)誤差值d：研究者的期望得到的效應(yīng)水平（期望得差別）：常數(shù)第41頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一例：大鼠在某一年齡的平均體重400g，SD=23g，某一減少食欲的化學(xué)物質(zhì)試驗(yàn)后大鼠體重減少20g，并且有90%具有此現(xiàn)象，顯著水平為5%，查得常數(shù)為10.51。第42頁，共55頁，2022年，5月20日

24、，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定如果實(shí)驗(yàn)是在同一只動(dòng)物身上處理前后和處理后的值，可用以下公式計(jì)算第43頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定、單組實(shí)驗(yàn)樣本大小計(jì)算如果實(shí)驗(yàn)是確定一個(gè)事件是否已經(jīng)發(fā)生，比如：一個(gè)病原體在動(dòng)物群體中是否存在：選擇的力度（通常為和）：是非感染動(dòng)物的百分率第44頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定例如：如果動(dòng)物被感染，并且研究者希望有的把握檢測(cè)出感染，那么所需要的動(dòng)物樣本量是：即總共需要只動(dòng)物做實(shí)驗(yàn)，就有的把握在一個(gè)動(dòng)物感染的群體中檢測(cè)出感染。如果感染流行低，如果只有，那么根據(jù)公式大約需要只動(dòng)物。

25、第45頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定、給某一事件定時(shí)的樣本大小計(jì)算兩種方法：利用在兩組某固定時(shí)刻事件發(fā)生的百分率來估算樣本大小，然后將時(shí)間對(duì)應(yīng)事件轉(zhuǎn)換成二分量：將事件對(duì)應(yīng)發(fā)生的事件作為連續(xù)變量處理第46頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一樣本大小的確定、關(guān)于樣本大小計(jì)算中的注意事項(xiàng)網(wǎng)站：、關(guān)于樣本大小計(jì)算中的注意事項(xiàng)網(wǎng)站：第47頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和解釋中輔助變量的應(yīng)用 在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過程中除了實(shí)驗(yàn)者特定研究的主要反應(yīng)變量外，也常常記錄許多其他變量。如年齡、幾個(gè)時(shí)間段的體重、食物

26、和水消耗、血液學(xué)特征及臨床生化特征等。這些附加的變量在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和解釋中具有特殊和重要的作用，在設(shè)計(jì)和分析中可以增加實(shí)驗(yàn)的精確度和力度。第48頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和解釋中輔助變量的應(yīng)用這里的輔助變量與統(tǒng)計(jì)學(xué)中的輔助變量不一樣，一般是指除實(shí)驗(yàn)中限定或目標(biāo)反應(yīng)變量外，可以收集的其他變量的總稱。第49頁，共55頁，2022年，5月20日，15點(diǎn)31分，星期一動(dòng)物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和解釋中輔助變量的應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中輔助變量的應(yīng)用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中所用動(dòng)物都是相似的，那么動(dòng)物數(shù)量從1到最大隨機(jī)分配處理就可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要目的（保證所測(cè)變量的任何差異是由處理造成而不是其他非對(duì)照變量引起）但是實(shí)驗(yàn)動(dòng)物已知或從外觀特征（如年齡、體重、性別等）知道有明顯區(qū)別，那么如果不將這些特征引入到設(shè)計(jì)當(dāng)中就會(huì)增加反應(yīng)的變異性，其后果是無法區(qū)分處理的效應(yīng)。第50頁，共55頁，