實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法610的知識(shí)

1、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 1.依因素?cái)?shù)量選擇設(shè)計(jì)方法：按因素分為：?jiǎn)我蛩兀和耆S機(jī)，配對(duì)設(shè)計(jì)，序貫設(shè)計(jì)兩因素：配伍組(隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì))，均衡不完全配伍設(shè)計(jì)，配對(duì)設(shè)計(jì)，兩層次分組設(shè)計(jì)。三因素：拉丁方設(shè)計(jì)，堯敦方設(shè)計(jì),裂區(qū)設(shè)計(jì)多因素：析因設(shè)計(jì)，正交設(shè)計(jì)，均方設(shè)計(jì)。統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)方法的選擇例如：?jiǎn)渭儽容^三個(gè)不同藥物(三個(gè)處理)的降壓效應(yīng)只需回答處理間(組間)差異有無統(tǒng)計(jì)意義，這就屬單因素實(shí)驗(yàn)；還需考核五種不同類型高血壓對(duì)降壓的影響，則需回答的問題有兩個(gè)，即屬于兩因素實(shí)驗(yàn)；如果除回答前兩個(gè)問題外，還需考核三個(gè)不同年齡段對(duì)降壓的影響，那么需回答的問題有三個(gè)，就屬于三因素實(shí)驗(yàn)。至于組間有差異，若需了解哪(個(gè)或些)兩兩之間差

2、異有無統(tǒng)計(jì)意義，則需作統(tǒng)計(jì)學(xué)次級(jí)分析，這不作為因素考慮。 2.依組數(shù)選擇設(shè)計(jì)方法 單組比較試驗(yàn)：可用自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)、自身左右配對(duì)設(shè)計(jì)和序貫設(shè)計(jì)。兩組比較試驗(yàn)：稱簡(jiǎn)單比較試驗(yàn)。在具備配對(duì)條件下，一般采用異體配對(duì)設(shè)計(jì)或序貫設(shè)計(jì)；若受試對(duì)象較少時(shí)，可采用交叉(配對(duì))設(shè)計(jì)。兩組試驗(yàn)如不具備配對(duì)條件，若設(shè)計(jì)時(shí)確定樣本含量(n)，則用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)；若不事先確定n，可用序貫設(shè)計(jì)。兩組試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法選擇(圖1) 多組試驗(yàn)：應(yīng)當(dāng)考慮配伍條件、區(qū)組樣本量、因素?cái)?shù)量、交互作用等方面，選擇適宜的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法。(圖2) 3.多因素多水平研究的設(shè)計(jì)方法選擇：多因素、多水平研究不僅要回答因素的主次，而且要回答交互作用

3、與最佳組合。多因素的設(shè)計(jì)方法:析因設(shè)計(jì)、正交設(shè)計(jì)與均勻設(shè)計(jì)三種。析因設(shè)計(jì)是全面考慮，全部實(shí)施，工作量大，故目前僅用于簡(jiǎn)單的多因素、多水平試驗(yàn)。正交設(shè)計(jì)是全面考慮，部分實(shí)施，工作量小于析因設(shè)計(jì)，故一般多因素水平研究常用這種設(shè)計(jì)。均勻設(shè)計(jì)是均勻散布，代表性強(qiáng)，工作量還少于正交設(shè)計(jì)，但統(tǒng)計(jì)分析比較復(fù)雜，適用于水平數(shù)大于4的多因素多水平研究。多因素多水平試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法選擇(圖3) 圖1：兩組試驗(yàn)設(shè)計(jì)的選擇配對(duì)條件具備足夠樣本量 確定樣本數(shù)確定樣本數(shù) 交叉設(shè)計(jì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì) 序貫設(shè)計(jì)異體配 序貫 對(duì)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)NNNNYYYY圖2：多組試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的選擇配伍條件具備每區(qū)組樣本每因素實(shí)驗(yàn)組 劃分層次 因素?cái)?shù)量

4、 因素?cái)?shù)量層次分 完全隨組設(shè)計(jì) 機(jī)設(shè)計(jì)配伍組 了解 均衡不完全設(shè)計(jì) 互交 配伍組設(shè)計(jì) NNNN3YYY堯敦方設(shè)計(jì)分層研究 拉丁方設(shè)計(jì)裂區(qū)設(shè)計(jì) 析因設(shè)計(jì)YYN232圖3：多因素多水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇因素?cái)?shù)3水平數(shù)2水平數(shù)4均勻設(shè)計(jì)正交設(shè)計(jì)或 析因設(shè)計(jì)均勻設(shè)計(jì) 正交設(shè)計(jì)YNYNNY統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇1.單組試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇(圖4)2.兩組試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇 (1)異體配對(duì)設(shè)計(jì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇(圖5) (2)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇(圖6)3.多組試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇(圖7) 以下的流程主要是針對(duì)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)試驗(yàn)檢驗(yàn)方法的選擇，至于其他設(shè)計(jì)的多組試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)基本上都是采用方

5、差分析，只是變異采源有所不同而已圖4：?jiǎn)谓M實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)方法的選擇單組實(shí)驗(yàn)序貫設(shè)計(jì)自身左右配對(duì)設(shè)計(jì)自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)正態(tài)分布方差分析觸線判斷配對(duì) 符號(hào)秩t檢驗(yàn) 和檢驗(yàn)YN樣本與總體計(jì)數(shù) 計(jì)量資料 資料U檢驗(yàn) t檢驗(yàn)圖5：配對(duì)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法選擇配對(duì)試驗(yàn)計(jì)數(shù)資料 計(jì)量資料不一致性檢驗(yàn) 吻合性試驗(yàn)配對(duì)2檢驗(yàn) K檢驗(yàn) 正態(tài)分布與方差齊性配對(duì) 符號(hào)秩t檢驗(yàn) 和檢驗(yàn)是 否圖6：完全隨機(jī)設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法選擇直接 2檢驗(yàn) u檢驗(yàn)概率法 (校正式) 2檢驗(yàn)普哇松 多項(xiàng)式 二項(xiàng)式分布 分布 分布等級(jí)資料 計(jì)數(shù)資料 計(jì)量資料正態(tài)分布與方差齊性完全隨機(jī)設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)秩和檢驗(yàn)兩樣本秩和檢驗(yàn)2檢驗(yàn)2CU檢驗(yàn)2檢驗(yàn)樣本量否 是

6、n60否 是成組 u檢驗(yàn)t檢驗(yàn) n40 n40 n40T1 1T5圖7：完全隨機(jī)設(shè)計(jì)兩組實(shí)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)方法選擇2檢驗(yàn) 方差分析加P值校正通過變量轉(zhuǎn)換后正態(tài)性與方差齊性等級(jí)資料 計(jì)數(shù)資料 計(jì)量資料正態(tài)分布與方差齊性完全隨機(jī)設(shè)計(jì)多組實(shí)驗(yàn)秩和檢驗(yàn)或t檢驗(yàn)加P值校正否 是方差齊性多組與一個(gè)對(duì)照組比較兩兩比較否 是Dunnett檢驗(yàn) q檢驗(yàn)Ridit檢驗(yàn)或H 檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法完全隨機(jī)設(shè)計(jì)(Complete random design)完全隨機(jī)設(shè)計(jì)：將受試的對(duì)象完全地按照隨機(jī)的原則分配到各處理組和對(duì)照組。 1.應(yīng)用條件 2.實(shí)驗(yàn)資料分析方法的選擇 3.模式 4.樣本含量估計(jì) 5.注意事項(xiàng)應(yīng)用條件完全隨機(jī)分組設(shè)計(jì)

7、應(yīng)用較廣，適合于兩組或兩組以上單因素分析(計(jì)數(shù)、計(jì)量、等級(jí))，但不能滿足多因素分析，因工作量大，效率低。兩組實(shí)驗(yàn)無法配對(duì)或多組實(shí)驗(yàn)無法配伍，單因素、樣本內(nèi)個(gè)體變異較小。注意各組的均衡和可比性。圖8：完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的模式 以N為受試對(duì)象的總體，Ne為納入實(shí)驗(yàn)受試對(duì)象，R為隨機(jī)，、K為分組，D為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，C為對(duì)照，T為被試因素,(圖8) NNeR D1 D2 D1 D2 K D1K D1KCTaTj樣本含量估計(jì)計(jì)量資料：在組與組之間樣本含量相等(n1n2)條件下，每組樣本含量(n) n=2(s/d)(u+u)2 式中d為預(yù)定差數(shù)計(jì)數(shù)資料：在n1n2的條件下，每組樣本含量(n) n=(P1Q1+P2Q

8、2)(u+u)/(P1-P2)2注意事項(xiàng)(1)盡量注意各組樣本間的均衡性，縮小抽樣誤差 (2)在樣本總量不變的條件下，n1n2的設(shè)計(jì)效率高于n1n2設(shè)計(jì)。 (3)組間比較的關(guān)鍵是各組前后平均差數(shù)的比較，如差數(shù)與處理前值成比例關(guān)系者可用相對(duì)數(shù)或比值；若不成比例者，則應(yīng)用平均差數(shù)的實(shí)際數(shù)。(4)根據(jù)科研目的，合理確定實(shí)驗(yàn)組數(shù)。(例如) 例如:研究某種癌切除術(shù)后放射與化學(xué)療法的效果 若化療與放療對(duì)該類型肺癌的療效尚未確定，則應(yīng)設(shè)放療組、化療組與空白組 若已知化療與放療都有一定的療效，研究目的僅僅是比較兩者療效的優(yōu)劣，則設(shè)放療與化療兩組 若還需探索放療與化療在療效上是否存在疊加或交互作用，則應(yīng)設(shè)四組，

9、即空白組、放療組、化療組和放療加化療組，應(yīng)按22析因設(shè)計(jì)。 配對(duì)設(shè)計(jì)(matched-pairs design) 配對(duì)設(shè)計(jì)：是將條件相同或相近的受試對(duì)象按某些特征或條件配成對(duì)子，然后把每對(duì)中兩個(gè)受試對(duì)象隨機(jī)分配到不同研究組，這種設(shè)計(jì)稱配對(duì)設(shè)計(jì)。可分為四種： 一自身前后配對(duì)設(shè)計(jì) 二左右配對(duì)設(shè)計(jì) 三異體配對(duì)設(shè)計(jì) 四交叉配對(duì)設(shè)計(jì)自身前后配對(duì)設(shè)計(jì) 指同一批實(shí)驗(yàn)對(duì)象，施加一種受試因素后，觀察某一實(shí)驗(yàn)指標(biāo)在實(shí)驗(yàn)前后的變化?；蛲慌鷺?biāo)本接受兩種不同測(cè)定方法的檢查也這屬類配對(duì)。.適合范圍：主要應(yīng)用于急性病與短期，但不是絕對(duì)不能用于慢性病。.優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：樣本例數(shù)少(單組)、效率高、抽樣誤差小(同一批對(duì)象，個(gè)體差

10、異=0)缺點(diǎn)：很難將實(shí)驗(yàn)前后將非處理因素等條件控制的完全一致，結(jié)果可能產(chǎn)生偏倚。(因此不宜用作慢性病)自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)3.數(shù)據(jù)處理 計(jì)量資料： 正態(tài)：配對(duì)t檢驗(yàn) 非正態(tài)：符號(hào)秩和檢驗(yàn) 配對(duì)2檢驗(yàn) 計(jì)數(shù)資料： 秩和檢驗(yàn) 方法一致性Kappa自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)4.模式: 以N代表受試對(duì)象的總體，Ne代表符合納入標(biāo)準(zhǔn)并確定受試對(duì)象的人數(shù)，D代表反應(yīng)指標(biāo)測(cè)定值，C為空白對(duì)照或安慰劑對(duì)照，T為被試因素，則其基本模式是： 急性 NNeD1D2 慢性 N NeD1D2D3 若以S代表標(biāo)本總體，Se代表受檢標(biāo)本，A、B代表兩種檢驗(yàn)方法，則兩種方法配對(duì)設(shè)計(jì)模式是： SSeTCTA DAB DB自身

11、前后配對(duì)設(shè)計(jì)5.樣本含量估計(jì) 自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)的樣本含量(n) n=(s/d)(u+u)2 式中d為預(yù)定的平均差數(shù)自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)6.注意事項(xiàng)盡量控制實(shí)驗(yàn)條件，保證處理前后其他條件具有可比性。并避免時(shí)間過長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn)，以刪除時(shí)間與大自然條件變化的影響。在離體實(shí)驗(yàn)中，由于器官組織脫離正常體內(nèi)環(huán)境，它們的生物反應(yīng)可能有一定的變化，必要時(shí)應(yīng)另安排合理配對(duì)或改為異體配對(duì)設(shè)計(jì)。個(gè)體間差異較大時(shí)，可用相對(duì)差數(shù)進(jìn)行分析，即變化(比)率(處理前-處理后)/處理前。左右配對(duì) 同一個(gè)體左右兩個(gè)器官，一側(cè)施加實(shí)驗(yàn)因素，一側(cè)為對(duì)照的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，如：左右眼，左右腎，左右肢體。.應(yīng)用范圍 左右配對(duì)設(shè)計(jì)只適于局部作用因素析研

12、究，如：擴(kuò)瞳藥，局部反應(yīng)藥。 用藥后可引起全身反應(yīng)或血液循環(huán)發(fā)生改變等，不適合此種設(shè)計(jì)。.優(yōu)點(diǎn) 可比性強(qiáng)，其他設(shè)計(jì)方法與此無法比擬的左右配對(duì)3.數(shù)據(jù)處理 左右配對(duì)設(shè)計(jì)的變異來源包括處理與對(duì)照，左與右，個(gè)體間，誤差四個(gè)方面，需用三因素的方差分析(例p231)4.模式 以N代表受體對(duì)象總體，Ne為納入實(shí)驗(yàn)的受試對(duì)象，R為隨機(jī)，T為處理，C為對(duì)照，則左右配對(duì)設(shè)計(jì)的基本模式是： NNeR T C C T 左 右左右配對(duì)5.樣本含量估計(jì) 左右配對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的樣本含量估計(jì)與前后配對(duì)設(shè)計(jì)相同 6.注意事項(xiàng)必須保證被試因素的觀察效應(yīng)是局部的。若實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖抢貌±砟Ｐ陀^察不同被試因素療效，應(yīng)保證兩側(cè)模型病變程度的

13、一致性。左右分組應(yīng)遵循隨機(jī)化原則。1.含義 將受試對(duì)象按照一定的條件(依專業(yè)知識(shí)確定)，將條件相同的個(gè)體配成對(duì)子，然后在對(duì)子內(nèi)部按照隨機(jī)方法，將一個(gè)分配至實(shí)驗(yàn)組，另一個(gè)分配到對(duì)照組。最后對(duì)其結(jié)果以配對(duì)分析的統(tǒng)計(jì)方法加以處理。2.應(yīng)用范圍 適用于急性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也適用于慢性。 異體配對(duì)異體配對(duì)3.模式 以N代表總體，Ne代表納入的受試對(duì)象，P為配成對(duì)子，R為隨機(jī)，分為、兩組，D代表指標(biāo)數(shù)據(jù)，則異體配對(duì)設(shè)計(jì)的模式是： NNePR : D1 D2 : D1 D2 異體配對(duì)4.樣本含量的估計(jì) 1:l異體配對(duì)設(shè)計(jì)的樣本含量估算公式與自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)相同,但求得n在異體配對(duì)設(shè)計(jì)中是受試對(duì)象的對(duì)子數(shù)(即每組樣

14、本例數(shù))。 2.設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)通過嚴(yán)格異體配對(duì)異體配對(duì)要求實(shí)驗(yàn)觀察在同一時(shí)期完成。為了減少偏倚,可以從1:1的比例擴(kuò)大至1:2或1:3配對(duì)時(shí)盡可能做到對(duì)子本身的齊同，特別是所有的主要影響因素，理想的異體配對(duì)是同卵雙生。在有處理前資料的條件下，盡管處理前兩組比較P0.05或P0.2,不宜做成組t檢驗(yàn),而應(yīng)以兩組對(duì)子前后差值做配對(duì)t檢驗(yàn).交叉配對(duì)設(shè)計(jì) （Cross-over design）.模式.應(yīng)用范圍.優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn).統(tǒng)計(jì)學(xué)處理與注意事項(xiàng)模 式受試者隨機(jī)分組甲組A 乙組A 乙組B 甲組B階段 階段結(jié)果應(yīng)用范圍兩種處理效應(yīng)期短,且無蓄積作用,無交互效應(yīng).適用于病情穩(wěn)定的慢性病.也可用于離體器官的研究.

15、優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)從這種設(shè)計(jì)模型可以看出,它既包含了異體配對(duì)的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又具有自身前后配對(duì)的優(yōu)點(diǎn)。需要的樣本量少一半，同一樣本接受兩種處理。缺點(diǎn) 受試對(duì)象要求前后條件保持一致性，應(yīng)用受到一定限制。統(tǒng)計(jì)學(xué)處理與注意事項(xiàng)采用方差分析：通常采用三因素的F檢驗(yàn)，但多階段交叉設(shè)計(jì)也可用單因素的F檢驗(yàn)所選的病種要求是無自愈趨向的慢性病，并注意其可比性。為進(jìn)一步提高結(jié)論的可靠性，必要時(shí)可作三階段交叉，四階段交叉。交叉配對(duì)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析舉例二階段交叉配對(duì)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 某醫(yī)師研究比較組織胺(因素)與胃泌素(因素)對(duì)巴氏小胃鹽酸分泌量(mol/h)的影響。組織胺和胃泌素對(duì)胃酸分泌影響犬號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8

16、 9 10 11 12 期 A B B A B A A A A B B B 18 26 23 33 14 24 28 31 8 8 17 10 240期 B A A B A B B B B A A A 13 26 21 28 27 20 12 20 13 11 14 11 216合計(jì) 31 52 44 61 41 44 40 51 21 19 31 21XA=21mol/h XB=17mol/h設(shè)計(jì)1. 二階段交叉設(shè)計(jì)的分析(p238)2.三階段交叉設(shè)計(jì)的分析(P239)12只動(dòng)物隨機(jī)分組A藥B藥1、4、6、7、8、9 2、3、5、11、12、13 B藥A藥1、4、6、7、8、9 2、3、5、

17、11、12、13 第一期 第二期 配伍組設(shè)計(jì)(randomized block design) 配伍組設(shè)計(jì)又稱隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、分層隨機(jī)、區(qū)組間設(shè)計(jì)，是一種二因素的設(shè)計(jì)。 1.含義與設(shè)計(jì)方法 2.應(yīng)用范圍 3.特點(diǎn)與要求 4.設(shè)計(jì)方法 5.統(tǒng)計(jì)分析含義與設(shè)計(jì)方法 將實(shí)驗(yàn)單元分成若干組（區(qū)組）而后在每個(gè)區(qū)組內(nèi)部再按隨機(jī)原則，將受試對(duì)象分配到各處理組的設(shè)計(jì)。丙乙甲區(qū)組（處理組）應(yīng)用范圍.凡是目的要求回答兩種因素(被試因素,配伍組因素)各自差異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義情況，不是兩個(gè)或多個(gè)處理組，均可采用伍組設(shè)計(jì)。.實(shí)驗(yàn)時(shí)適合用于小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。臨床上用于專科醫(yī)療單位較好。特點(diǎn)與要求1.它不僅可回答處理間(第一因素)差

18、異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而且還告訴區(qū)組(第二因素)間差異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。.要求每個(gè)區(qū)組間的觀察對(duì)象數(shù)相等，各區(qū)組間的觀察對(duì)象強(qiáng)調(diào)“組內(nèi)一致”。.在配伍組設(shè)計(jì)時(shí)，第一因素應(yīng)該安排研究的主要因素，第二因素相對(duì)次要一點(diǎn)可以是待考察的因素，也可以是僅僅為了排除它對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。.設(shè)計(jì)區(qū)組時(shí)原則是：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有明顯影響的非處理因素為劃分區(qū)組的條件。區(qū)組間差異越大越好，區(qū)組內(nèi)差異越小越好。特點(diǎn)與要求設(shè)計(jì)方法（舉例） 例一：比較不同滅螺藥在有螺河岸進(jìn)行藥效比較實(shí)驗(yàn)，由于河岸釘螺分布是不均勻的，一般近水地帶釘螺密度最高，遠(yuǎn)水坡度地帶密度底，中間密度中等。 如果我們要設(shè)計(jì)區(qū)組，如何設(shè)計(jì)？設(shè)計(jì)方法（舉例）圖示錯(cuò)誤正確

19、設(shè)計(jì)方法（舉例） 例二：欲研究三種藥方（保和九六君子湯吳茱萸湯）治療胃潰瘍病人療效，還要觀察三種藥方對(duì)不同辯證施治的病型（脾胃虛寒、中氣下陷、肝胃不和）的療效。 （見圖）27例胃潰瘍患者隨機(jī)區(qū)組樣本分配病 人 編 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9隨機(jī)排列數(shù)字 5 8 1 7 4 0 6 3 2組 別 乙 丙 甲 丙 乙 甲 丙 乙 甲病 人 編 號(hào) 10 11 12 13 14 15 16 17 18隨機(jī)排列數(shù)字 4 8 0 2 3 6 5 7 1組 別 乙 丙 甲 甲 乙 丙 乙 丙 甲病 人 編 號(hào) 19 20 21 22 23 24 25 26 27隨機(jī)排列數(shù)字 1 7 3 5 0

20、 8 2 4 6組 別 甲 丙 乙 乙 甲 丙 甲 乙 丙 脾胃虛寒型中氣下陷型肝胃不和型結(jié)果整理如下： 甲組 乙組 丙組 (保和丸) (六君子湯) (吳茱萸湯)脾胃虛寒型 3 6 9 1 5 8 2 4 7中氣下陷型 12 13 18 10 14 16 11 15 17肝胃不和型 19 23 25 21 22 26 20 24 27統(tǒng)計(jì)分析.檢查資料的完整性.計(jì)量資料的比較符合正態(tài)分布與方差齊性條件時(shí)，采用兩因素方差分析(例p244)二項(xiàng)分布資料 A、配伍組設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)資料先采用秩和檢驗(yàn)，再進(jìn)行Friedman2檢驗(yàn)(p246) B、數(shù)據(jù)變換法(sin-1p )、按配伍實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方差分析(p247

21、) 普哇松分布資料比較 配伍組實(shí)驗(yàn)的普哇松分布資料首先進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換，若原變量中有0或負(fù)值，則應(yīng)將每個(gè)原變量加一個(gè)數(shù)后在開方,然后再進(jìn)行方差分析(p248)統(tǒng)計(jì)分析拉丁方設(shè)計(jì)與分析(latin square design)定義拉丁方：是指由拉丁字母所組成的方陣，在同一行(或列)內(nèi)沒有重復(fù)的字母。若有r個(gè)拉丁字母(處理數(shù))，即排成rr的方陣。如：拉丁方設(shè)計(jì)的定義： 即把處理因素以拉丁字母代替，其他二個(gè)因素分別安排在行或列，將實(shí)驗(yàn)單元排成一個(gè)方陣。通常將第二因素排于行，即區(qū)組；第三因素排于列，即序列。 44拉丁方 A B C D A B C D A B C D A B C D B A D C B

22、C D A B D A C B D A C C D B A C D A B C A D B C D A B D C A B D A B C D C B A D C B A 5 5 拉丁方ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDE ABCDEBAECD BADEC BAECD BADEC BCDEA BADEC BCEADCDAEB CEDAB CDEAB CEBAD CEABD CDBEA CADEBDEBAC EDACB DCBEA DEBCA DAEBC DAECB DEACBECDAB DEACB DEABC ECABD EDACB EDBAC EADBC如何

23、排列才能不重復(fù)？A、B、C、D、E、F、G、H例:某醫(yī)師要研究、種藥物，對(duì)四窩不同的老鼠，用四種不同含脂類飼料喂養(yǎng)，這里就有藥物、窩別、飼料三個(gè)因素對(duì)主動(dòng)脈斑塊形成面積有影響，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法？本例為三個(gè)因素各有4個(gè)水平，即：藥物：甲、乙、丙、丁窩別：1、2、 3、 4飼料：、 設(shè)計(jì)方法1根據(jù)處理因素的水平數(shù)選擇標(biāo)準(zhǔn)方凡拉丁方的第一行和/或第一列按拉丁字母順序排列者稱為“標(biāo)準(zhǔn)方”。如r=4，有四個(gè)44的標(biāo)準(zhǔn)拉丁方。由標(biāo)準(zhǔn)方又可派生出若干個(gè)拉丁方，即經(jīng)行-行或列-列之間隨機(jī)對(duì)調(diào)后的拉丁方稱為“工作方”。任選其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方進(jìn)行“行-行”或“列-列”之間隨機(jī)對(duì)調(diào)。2將標(biāo)準(zhǔn)拉丁方隨機(jī)化 即將任意整

24、行之間、整列之間隨機(jī)對(duì)調(diào)，使之隨機(jī)化。一般行與行、列與列之間各對(duì)調(diào)兩次即可。例如，從隨機(jī)數(shù)字表中讀取4個(gè)兩位隨機(jī)數(shù)，如08、65、34、78，并對(duì)其編序R，對(duì)應(yīng)的R=1、3、2、4，先進(jìn)行行間對(duì)調(diào)，即第一行與第三行對(duì)調(diào)，第二行與第四行對(duì)調(diào)。再查4個(gè)兩位隨機(jī)數(shù)字，如23、36、57、86，對(duì)應(yīng)的R=1、2、3、4，即第一列與第二列對(duì)調(diào)，第三列與第四列對(duì)調(diào)。 對(duì)調(diào)方法：有多種方法，比較靈活，做到隨機(jī)即可。方法一，方法二設(shè)計(jì)方法方法二：可從隨機(jī)數(shù)字表任一頁(yè)任一隨機(jī)數(shù)(“0”不用)開始，抄錄若干數(shù)字。第1個(gè)數(shù)字作為選用的標(biāo)準(zhǔn)方的序號(hào)。若該數(shù)字大于r時(shí)，則減去r或2r，將余數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)方的序號(hào)第2個(gè)數(shù)字作

25、為隨機(jī)調(diào)整的次數(shù)。3個(gè)用來確定作行或列的調(diào)整，若該數(shù)字為偶數(shù)時(shí)，則作行間對(duì)調(diào)，若為奇數(shù)時(shí)，作列間對(duì)調(diào)。接下來的數(shù)作為對(duì)調(diào)的行號(hào)或列號(hào)。若數(shù)字大于拉丁方的階或?yàn)?時(shí)，棄去，并依次順延。余類推，直至完成第2個(gè)數(shù)字規(guī)定的調(diào)整次數(shù)。例如，從隨機(jī)數(shù)字表抄錄下列15個(gè)數(shù)字：l、3、4、3、9、l、5、2、7、8、1、2、4、0、3，根據(jù)上面的假設(shè)，各個(gè)數(shù)字的意義如圖23-3所示。 設(shè)計(jì)方法DABCBCDAABCDCDAB（假設(shè)）隨機(jī)后的工作方為設(shè)計(jì)方法3隨機(jī)分配處理因素例如，從隨機(jī)數(shù)字表中讀取4個(gè)兩位隨機(jī)數(shù)為11、48、83、28，則R=1、3、4、2，于是A、B、C、D依次對(duì)應(yīng)于甲、丙、丁、乙。將上述隨

26、機(jī)后得到的最后一個(gè)拉丁方的行和列分別對(duì)應(yīng)于窩別和飼料種類，最終實(shí)驗(yàn)安排見下表。 設(shè)計(jì)方法窩別第二因素D乙 C丁 B丙 A甲B丙 A甲 D乙 C丁A甲 D乙 C丁 B丙C丁 B丙 A甲 D乙飼料（第三因素） 二、設(shè)計(jì)要求與應(yīng)用范圍.三因素實(shí)驗(yàn)，且要求每因素的水平數(shù)相等， n處n行n列.要求處理因素間、區(qū)組與區(qū)組間、序列與序列間沒有交互作用且方差是齊的.要求每一種處理因素在不同區(qū)組和不同序列都分布均勻，即：每種處理在任意一行與任意一列均出現(xiàn)一次，不得重復(fù)。1優(yōu)點(diǎn) 無論在行方向或列方向出現(xiàn)差異時(shí)，拉丁方設(shè)計(jì)均可克服這兩個(gè)方面的差異帶來的干擾，能充分顯示出處理間的差異，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精確性和靈敏性更高，是

27、一種高效率實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。拉丁方設(shè)計(jì)是把處理因素均勻地分布在各行和各列中，可視為縱橫兩向皆為配伍組，比配伍組設(shè)計(jì)多了一個(gè)控制因素，能大大節(jié)省實(shí)驗(yàn)單位數(shù)，尤其適合動(dòng)物和實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)。優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)缺點(diǎn)2缺點(diǎn) 拉丁方設(shè)計(jì)只能滿足三因素的試驗(yàn)，且三個(gè)因素的水平數(shù)要求相等，各因素之間無交互作用。一般的試驗(yàn)難以滿足此條件，故在應(yīng)用上有一定的局限性，當(dāng)數(shù)據(jù)缺失時(shí)還會(huì)增加統(tǒng)計(jì)分析的難度。 統(tǒng)計(jì)分析 采用方差分析 例：某醫(yī)生比較、種藥(降脂藥)對(duì)主脈硬化斑塊面積的影響，在四窩大鼠中各取只體重相近的雄鼠，并且采用四種(含脂量)不同的飼料喂養(yǎng)。目的：了解降脂藥對(duì)斑塊有無影響，不同窩別的大鼠對(duì)斑塊形成影響，含脂量不同飼料是否影響斑塊形成。ABCD四種藥物對(duì)動(dòng)脈硬化斑塊大小影響窩別 飼 料 合計(jì)XR 1 C0.85 D1.02 A0.90 B1.00 3.77 2 D1.28 A0.88 B1.10 C0.80 4.06 3 A0.95 B0.98 C0.82 D1.10 3.87 4 B1.05 C0.78 D1.04 A0.92 3.79合計(jì)XR 4.13 3.66 3.86 3.84 15.29統(tǒng)計(jì)分析統(tǒng)計(jì)分析 2、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：選用方差分析建立數(shù)據(jù)文件結(jié)論：藥物（處理組間）FF0.01 P0.01 區(qū)組（動(dòng)物窩別）FF0.05 P0.0