《醫(yī)學(xué)實驗設(shè)計原則》課件

第二講實驗設(shè)計原則1醫(yī)學(xué)PPT第二講實驗設(shè)計原則1醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計是在其它因素嚴(yán)格控制的條件下，對實驗因素產(chǎn)生的實驗效應(yīng)進(jìn)行觀察。實驗設(shè)計主要是對實驗因素作合理有效地安排，最大限度地減少實驗誤差，使達(dá)到高效、快速和經(jīng)濟的目的。

實驗設(shè)計的基本要素包括處理因素、受試對象和實驗效應(yīng)三個組成部分。

2醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計是在其它因素嚴(yán)格控制的條件一、處理因素（研究因素）

處理因素——就是指在實驗研究中有目的地加到受試對象身上的因素。與其相對應(yīng)的是所謂非處理因素，它是指非有意加到受試對象身上，而在實驗中可能起到干擾作用的因素。

3醫(yī)學(xué)PPT一、處理因素（研究因素）處理因素——就是指在實驗研究中有目一、處理因素（研究因素）確定處理因素時要注意以下幾個問題：

處理因素的數(shù)目及水平不宜過大要確定處理因素與非處理因素處理因素的強度要適宜處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化4醫(yī)學(xué)PPT一、處理因素（研究因素）確定處理因素時要注意以下幾個問題：二、受試對象

醫(yī)學(xué)研究的受試對象通常是人和動物，在實驗設(shè)計時首先要確定試驗對象，并對實驗對象和條件作嚴(yán)格規(guī)定。

臨床試驗對象：病人

動物實驗對象：動物(實驗室)5醫(yī)學(xué)PPT二、受試對象醫(yī)學(xué)研究的受試對象通常是人和動物三、實驗效應(yīng)

實驗效應(yīng)主要是指標(biāo)選擇問題，具體要求如下：

指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性指標(biāo)的客觀性指標(biāo)的靈敏性指標(biāo)的特異性指標(biāo)的精確性

6醫(yī)學(xué)PPT三、實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)主要是指標(biāo)選擇問題，具體要求如下：實驗設(shè)計的原理

處理因素T能得到相應(yīng)的、準(zhǔn)確的實驗效應(yīng)e，即e是T相應(yīng)的結(jié)果：T→e非處理因素S，非處理因素實驗效應(yīng)sT+S→e+s7醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的原理處理因素T能得到相應(yīng)的、準(zhǔn)確的實驗效應(yīng)e實驗設(shè)計的原理實驗效應(yīng)e是與s混在一起的，實驗設(shè)計的主要任務(wù)是如何使e能單獨顯示出來。如實驗設(shè)立對照，使實驗中兩組的S均衡，即S1=S2，這樣實驗組中T的效應(yīng)e就可顯示出來。在相互對照設(shè)計中：

試驗組：T1+S1→e1+s1

對照組：T2+S2→e2+s2

8醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的原理實驗效應(yīng)e是與s混在一起的，實驗設(shè)計的主要任務(wù)實驗設(shè)計的四原則對照原則均衡原則

隨機原則重復(fù)原則9醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的四原則對照原則9醫(yī)學(xué)PPT一、對照原則只有通過設(shè)立對照，才能使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)顯示出來，消除了非處理因素的影響。同時設(shè)立對照還可消除和減少試驗誤差。10醫(yī)學(xué)PPT一、對照原則只有通過設(shè)立對照，才能使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)顯示出對照的形式空白對照：對照組不施加任何處理因素。實驗對照：對照組不施加處理因素，但施加某種與處理因素有關(guān)的實驗因素。標(biāo)準(zhǔn)對照：不設(shè)立對照組，而是用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)或正常值作為對照。

自身對照：對照和實驗在同一受試對象進(jìn)行相互對照：各實驗組間相互為對照歷史對照：又稱為文獻(xiàn)對照或回顧對照11醫(yī)學(xué)PPT對照的形式空白對照：對照組不施加任何處理因素。11醫(yī)學(xué)PPT二、均衡原則各組之間除處理因素不同外，其他的非處理因素應(yīng)該完全一致或基本一致，這就稱為均衡性好。均衡的方法最常用的有以下兩種方法。l.交叉均衡：此種均衡方法是在實驗單元中各設(shè)立實驗組和對照組。以便兩組的非處理因素均衡一斂。2.分層均衡：是將混雜因素按不同水平劃分為若干單位組，然后在每個單位組內(nèi)安排處理因素。12醫(yī)學(xué)PPT二、均衡原則各組之間除處理因素不同外，其他的非處理因素應(yīng)該完第一設(shè)計方案第二設(shè)計方案

13醫(yī)學(xué)PPT第一設(shè)計方案第二設(shè)計方案13醫(yī)學(xué)PPT實驗日期處理ABCD1222222222322224222214醫(yī)學(xué)PPT實驗日期處理ABCD122222222232三、隨機原則

使實驗組和對照組非處理因素趨于一致或均衡的主要手段是隨機化。隨機化的方法有多種，最常使用的是利用隨機數(shù)字表和隨機排列表(或稱隨機化分組表)。15醫(yī)學(xué)PPT三、隨機原則使實驗組和對照組非處理因素趨于一致或均衡的主要隨機數(shù)字表隨機數(shù)字表常用于抽樣研究及受試對象的分組隨機化。表內(nèi)的數(shù)字互相獨立，無論從橫行、縱列或斜向等各種順序均呈隨機狀態(tài)，使用時可以從任一數(shù)字開始，按任何一個順序錄用。

16醫(yī)學(xué)PPT隨機數(shù)字表隨機數(shù)字表常用于抽樣研究及受試對象的分組隨機化。1隨機數(shù)字表編號12345678910103474373863696473661297742467624281145720316766227665650267107412568599269696682731565595635643854824622616227794394954435482784421753315724550688863016378591695556719933211234297864560782105760863244094727965417醫(yī)學(xué)PPT隨機數(shù)字表編號12345678910103474373863隨機排列表

利用隨機排列表進(jìn)行隨機分組較利用隨機數(shù)字表更為簡單，但不適用于隨機抽樣的研究。隨機排列表包括10，20，30，40，50，100個自然數(shù)隨機排列而成的六種表格，見附表2至附表7。

18醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表18醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表編號1234567891011270846539227649538103385917260440496381257590276183456834256079175613407982879850241639413829507610650173942819醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表編號12345678910112708465392例動物號12345678910隨機數(shù)3859172604分組BABBBBAAAA20醫(yī)學(xué)PPT例動物號12345678910隨機數(shù)3859172604分組具體隨機分組方法完全隨機設(shè)計的隨機分組方法配對設(shè)計的隨機分組方法配伍組設(shè)計的隨機分組方法對處理因素隨機排列21醫(yī)學(xué)PPT具體隨機分組方法完全隨機設(shè)計的隨機分組方法21醫(yī)學(xué)PPT四、重復(fù)原則

重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段。重復(fù)程度表現(xiàn)為樣本含量的大小和重復(fù)次數(shù)的多少。樣本含量越大，則抽樣誤差越小，樣本越能代表總體。但是，樣本含量太大或?qū)嶒灤螖?shù)太多，不僅會增加嚴(yán)格控制實驗條件的困難，也會造成不必要的浪費。

22醫(yī)學(xué)PPT四、重復(fù)原則重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段。重復(fù)程樣本含量計算作總體參數(shù)估計時的樣本含量總體均數(shù)估計時總體率估計時假設(shè)檢驗時的樣本含量樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較(或配對比較)兩樣本均數(shù)比較兩樣本率比較23醫(yī)學(xué)PPT樣本含量計算作總體參數(shù)估計時的樣本含量23醫(yī)學(xué)PPT習(xí)題1.對于由一個錯誤的實驗設(shè)計所產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理之前，其補救方法靠（）A.統(tǒng)計方法B.數(shù)學(xué)方法C.重做實驗D.重新設(shè)計，重做實驗2.試驗設(shè)計中要求嚴(yán)格遵守四個基本原則，其目的是為了（）A.便于統(tǒng)計處理B.嚴(yán)格控制或消除隨機誤差的影響C.便于進(jìn)行試驗D.盡量減少或抵消非試驗因素的干擾24醫(yī)學(xué)PPT習(xí)題1.對于由一個錯誤的實驗設(shè)計所產(chǎn)生的實驗數(shù)據(jù)，在進(jìn)行數(shù)據(jù)3.在用小白鼠作為受試對象的實驗中，實驗者用手隨意地、一次又一次地從籠子中抓小白鼠，每次抓一只，將先抓到的n1只放入對照組，后抓到的n2只放入試驗組。問：這樣做意味著什么？A.實現(xiàn)了隨機化B.誤用隨便取代隨機C.結(jié)論仍然可信D.動物分組無關(guān)緊要25醫(yī)學(xué)PPT3.在用小白鼠作為受試對象的實驗中，實驗者用手隨意地、一次又4.（多選）在試驗設(shè)計中必須涉及的項目稱為要素，試驗設(shè)計的要素有：A．試驗因素B．試驗單位C．試驗計劃D．試驗效應(yīng)26醫(yī)學(xué)PPT4.（多選）在試驗設(shè)計中必須涉及的項目稱為要素，試驗設(shè)計的要第二講實驗設(shè)計原則27醫(yī)學(xué)PPT第二講實驗設(shè)計原則1醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計是在其它因素嚴(yán)格控制的條件下，對實驗因素產(chǎn)生的實驗效應(yīng)進(jìn)行觀察。實驗設(shè)計主要是對實驗因素作合理有效地安排，最大限度地減少實驗誤差，使達(dá)到高效、快速和經(jīng)濟的目的。

實驗設(shè)計的基本要素包括處理因素、受試對象和實驗效應(yīng)三個組成部分。

28醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的基本要素實驗設(shè)計是在其它因素嚴(yán)格控制的條件一、處理因素（研究因素）

處理因素——就是指在實驗研究中有目的地加到受試對象身上的因素。與其相對應(yīng)的是所謂非處理因素，它是指非有意加到受試對象身上，而在實驗中可能起到干擾作用的因素。

29醫(yī)學(xué)PPT一、處理因素（研究因素）處理因素——就是指在實驗研究中有目一、處理因素（研究因素）確定處理因素時要注意以下幾個問題：

處理因素的數(shù)目及水平不宜過大要確定處理因素與非處理因素處理因素的強度要適宜處理因素必須標(biāo)準(zhǔn)化30醫(yī)學(xué)PPT一、處理因素（研究因素）確定處理因素時要注意以下幾個問題：二、受試對象

醫(yī)學(xué)研究的受試對象通常是人和動物，在實驗設(shè)計時首先要確定試驗對象，并對實驗對象和條件作嚴(yán)格規(guī)定。

臨床試驗對象：病人

動物實驗對象：動物(實驗室)31醫(yī)學(xué)PPT二、受試對象醫(yī)學(xué)研究的受試對象通常是人和動物三、實驗效應(yīng)

實驗效應(yīng)主要是指標(biāo)選擇問題，具體要求如下：

指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性指標(biāo)的客觀性指標(biāo)的靈敏性指標(biāo)的特異性指標(biāo)的精確性

32醫(yī)學(xué)PPT三、實驗效應(yīng)實驗效應(yīng)主要是指標(biāo)選擇問題，具體要求如下：實驗設(shè)計的原理

處理因素T能得到相應(yīng)的、準(zhǔn)確的實驗效應(yīng)e，即e是T相應(yīng)的結(jié)果：T→e非處理因素S，非處理因素實驗效應(yīng)sT+S→e+s33醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的原理處理因素T能得到相應(yīng)的、準(zhǔn)確的實驗效應(yīng)e實驗設(shè)計的原理實驗效應(yīng)e是與s混在一起的，實驗設(shè)計的主要任務(wù)是如何使e能單獨顯示出來。如實驗設(shè)立對照，使實驗中兩組的S均衡，即S1=S2，這樣實驗組中T的效應(yīng)e就可顯示出來。在相互對照設(shè)計中：

試驗組：T1+S1→e1+s1

對照組：T2+S2→e2+s2

34醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的原理實驗效應(yīng)e是與s混在一起的，實驗設(shè)計的主要任務(wù)實驗設(shè)計的四原則對照原則均衡原則

隨機原則重復(fù)原則35醫(yī)學(xué)PPT實驗設(shè)計的四原則對照原則9醫(yī)學(xué)PPT一、對照原則只有通過設(shè)立對照，才能使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)顯示出來，消除了非處理因素的影響。同時設(shè)立對照還可消除和減少試驗誤差。36醫(yī)學(xué)PPT一、對照原則只有通過設(shè)立對照，才能使處理因素產(chǎn)生的效應(yīng)顯示出對照的形式空白對照：對照組不施加任何處理因素。實驗對照：對照組不施加處理因素，但施加某種與處理因素有關(guān)的實驗因素。標(biāo)準(zhǔn)對照：不設(shè)立對照組，而是用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)或正常值作為對照。

自身對照：對照和實驗在同一受試對象進(jìn)行相互對照：各實驗組間相互為對照歷史對照：又稱為文獻(xiàn)對照或回顧對照37醫(yī)學(xué)PPT對照的形式空白對照：對照組不施加任何處理因素。11醫(yī)學(xué)PPT二、均衡原則各組之間除處理因素不同外，其他的非處理因素應(yīng)該完全一致或基本一致，這就稱為均衡性好。均衡的方法最常用的有以下兩種方法。l.交叉均衡：此種均衡方法是在實驗單元中各設(shè)立實驗組和對照組。以便兩組的非處理因素均衡一斂。2.分層均衡：是將混雜因素按不同水平劃分為若干單位組，然后在每個單位組內(nèi)安排處理因素。38醫(yī)學(xué)PPT二、均衡原則各組之間除處理因素不同外，其他的非處理因素應(yīng)該完第一設(shè)計方案第二設(shè)計方案

39醫(yī)學(xué)PPT第一設(shè)計方案第二設(shè)計方案13醫(yī)學(xué)PPT實驗日期處理ABCD1222222222322224222240醫(yī)學(xué)PPT實驗日期處理ABCD122222222232三、隨機原則

使實驗組和對照組非處理因素趨于一致或均衡的主要手段是隨機化。隨機化的方法有多種，最常使用的是利用隨機數(shù)字表和隨機排列表(或稱隨機化分組表)。41醫(yī)學(xué)PPT三、隨機原則使實驗組和對照組非處理因素趨于一致或均衡的主要隨機數(shù)字表隨機數(shù)字表常用于抽樣研究及受試對象的分組隨機化。表內(nèi)的數(shù)字互相獨立，無論從橫行、縱列或斜向等各種順序均呈隨機狀態(tài)，使用時可以從任一數(shù)字開始，按任何一個順序錄用。

42醫(yī)學(xué)PPT隨機數(shù)字表隨機數(shù)字表常用于抽樣研究及受試對象的分組隨機化。1隨機數(shù)字表編號12345678910103474373863696473661297742467624281145720316766227665650267107412568599269696682731565595635643854824622616227794394954435482784421753315724550688863016378591695556719933211234297864560782105760863244094727965443醫(yī)學(xué)PPT隨機數(shù)字表編號12345678910103474373863隨機排列表

利用隨機排列表進(jìn)行隨機分組較利用隨機數(shù)字表更為簡單，但不適用于隨機抽樣的研究。隨機排列表包括10，20，30，40，50，100個自然數(shù)隨機排列而成的六種表格，見附表2至附表7。

44醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表18醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表編號1234567891011270846539227649538103385917260440496381257590276183456834256079175613407982879850241639413829507610650173942845醫(yī)學(xué)PPT隨機排列表編號12345678910112708465392例動物號12345678910隨機數(shù)3859172604分組BABBBBAAAA46醫(yī)學(xué)PPT例動物號12345678910隨機數(shù)3859172604分組具體隨機分組方法完全隨機設(shè)計的隨機分組方法配對設(shè)計的隨機分組方法配伍組設(shè)計的隨機分組方法對處理因素隨機排列47醫(yī)學(xué)PPT具體隨機分組方法完全隨機設(shè)計的隨機分組方法21醫(yī)學(xué)PPT四、重復(fù)原則

重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段。重復(fù)程度表現(xiàn)為樣本含量的大小和重復(fù)