第9章 定量研究

第九章

定量研究本章概要第一節(jié)定量研究概述第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案第一節(jié)定量研究概述一、基本概念二、定量研究的特征三、定量研究與定性研究的區(qū)別與聯(lián)系第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

定量研究是與定性研究相對的概念，也稱量化研究，是社會科學領(lǐng)域的一種基本研究范式，也是科學研究的重要步驟和方法之一。第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

1.定性研究（Studyonmeasurement，Quantitativeresearch）是以研究者本人作為研究工具，在自然情境下采用多種資料收集方法對社會現(xiàn)象進行整體性研究，使用歸納法分析資料和形成理論，通過與研究對象互動對其行為和意義建構(gòu)獲得解釋性理解的一種活動。第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

2.定量研究（Qualitativeresearch）是一種對事物可以量化的部分進行測量和分析，以檢驗研究者自己關(guān)于該事物的某些理論假設(shè)的研究方法。第一節(jié)定量研究概述二、定量研究的特征

1.定量研究者在實驗室條件下進行研究，以便把

研究目標以外的種種影響排斥在研究之外。2.定量研究主要應(yīng)用量化的方法。3.定量研究只關(guān)注事前與事后的測量。4.定量研究主要運用演繹法，自上而下的形成理論。5.定量研究中研究者與研究對象相互獨立，彼此

分離。第一節(jié)定量研究概述三、定量研究與定性研究的區(qū)別與聯(lián)系

定量研究定性研究可提供事物發(fā)生的量變信息可發(fā)現(xiàn)、解決問題以及回答為什么會發(fā)生只提供粗略的解釋對問題和現(xiàn)象提供較深入的解釋結(jié)果可推論到總體（隨機抽樣）結(jié)果不能推論到總體結(jié)論是演繹性的結(jié)論是歸納性的資料可做統(tǒng)計分析資料不適合做統(tǒng)計分析研究活動研究動機總結(jié)性的探索性的提供信息來驗證假設(shè)幫助建立假設(shè)（一）定量研究與定性研究的區(qū)別（二）定量研究與定性研究的聯(lián)系第一、任何事物的質(zhì)變總是從量變開始的，只

有量變積累到一定程度時才會引起質(zhì)變。第二、兩種研究方法可以互相提供幫助與支持。第三、兩種研究方法可以穿插使用，相互借鑒、相互結(jié)合。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計一、實驗設(shè)計的基本要素二、實驗設(shè)計的基本原則第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

定量研究設(shè)計的主要方法有

調(diào)查法、相關(guān)法、實驗法本章主要介紹實驗法第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素1.實驗對象（subjects）2.實驗因素（factor）3.實驗效應(yīng)（effect）第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素1.1實驗對象（subjects）是由研究目的決定的具有某種特征的個體組成的群體，是實驗因素所作用的對象，也是實驗者所要認知的對象第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素1.2選擇實驗對象的基本原則（1）入選的實驗對象能夠從科研中受益：如評價藥物的療效，研究人員應(yīng)清楚地掌握該藥的作用機理、適應(yīng)證、禁忌證或敏感菌株等資料。（2）實驗對象應(yīng)具有代表性：被選入的研究對象在病型、病情以及年齡、性別等方面應(yīng)具備某病的特征，即代表性強。（3）實驗對象應(yīng)具有客觀性：當選擇人體（健康人或病人）作為實驗對象時，社會因素是另一個不容忽視的方面。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素1.2選擇實驗對象的基本原則（4）實驗對象應(yīng)具有依從性：依從性是指實驗對象能按照預(yù)定計劃接受實驗因素的合作程度。（5）實驗對象應(yīng)有一定的樣本含量：為了使研究的結(jié)果具有真實性和可重復(fù)性，應(yīng)保證實驗對象有一定的樣本含量。（6）注意志愿者（volunteer）作為實驗對象對研究結(jié)果的影響：一般來說，志愿者多有難言的苦衷，如經(jīng)濟困難或自身患病求醫(yī)心切等，這些均可對研究結(jié)果產(chǎn)生影響。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素2.1實驗因素（factor）又可稱為受試因素，是指為達到實驗?zāi)康乃捎玫淖饔糜趯嶒瀸ο笊砩系囊蛩亍５诙?jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素2.2實驗因素的選擇注意以下幾個問題（1）實驗因素的強度（2）主要實驗因素和次要實驗因素（3）單因素和多因素（4）單水平和多水平第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素2.3實驗因素的標準化和穩(wěn)定性（1）實驗因素的標準化是通過查閱文獻或預(yù)備性實驗篩選確定的“最適宜的因素”，對構(gòu)成實驗因素的多組成分亦有明確的規(guī)定。（2）實驗因素的穩(wěn)定性是指構(gòu)成研究因素的多個組分及有關(guān)條件在研究過程中保持恒定不變，同時要求可能影響實驗效應(yīng)的非實驗因素處于均衡狀態(tài)。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素2.4嚴格控制非處理因素控制非實驗因素就是在實驗過程中要嚴格控制，使各組在基本相同條件下進行實驗，即實驗組與對照組除了實驗因素不同外，其他條件應(yīng)盡可能一致，以便觀察該實驗因素所產(chǎn)生的實驗效應(yīng)。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素3.1實驗效應(yīng)（effect）是指實驗因素作用于實驗對象所呈現(xiàn)的反應(yīng)。實驗效應(yīng)主要是通過具體指標來反映。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

一、實驗設(shè)計的基本要素3.2指標選定的原則（1）指標的關(guān)聯(lián)性（2）指標的客觀性（3）指標的靈敏性（4）指標的精確性（5）指標的特異性第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則1.隨機化原則2.對照原則3.盲法原則4.重復(fù)原則

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則1.1隨機化原則的意義

所謂“隨機化”即指研究中的每一個實驗對象都有均等的機會被分配到任何一個組中去，分組的結(jié)果不受人為因素的干擾和影響。實驗設(shè)計中必須遵循隨機化的原則，這是保證試驗中非處理因素均衡可比的重要手段。

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則1.2隨機化原則的實施

隨機化包括兩方面的內(nèi)容：隨機化抽樣和隨機化分組第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則2.1設(shè)立對照的意義

在科學研究中，除了實驗因素與實驗效應(yīng)有關(guān)外，還有其他許多非研究因素影響研究結(jié)果。這些因素可以分為：（1）不能預(yù)知結(jié)局的因素（2）霍桑效應(yīng)（hawthorneeffect）（3）安慰劑效應(yīng)第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則2.2設(shè)立對照的原則

設(shè)立對照應(yīng)滿足“均衡”的原則考察實驗組與對照組是否均衡，可用t檢驗、方差分析、χ2檢驗等方法作均衡性檢驗。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則2.3常見的對照類型

（1）空白對照（2）安慰劑對照（3）實驗對照（4）標準對照（5）自身對照（6）歷史對照第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則3.1盲法是指實驗的研究者或?qū)嶒瀸ο笠环交螂p方都不知道實驗對象的分組情況（接受的是實驗措施還是對照措施）的一種設(shè)計方法。

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則3.2盲法的分類根據(jù)盲法設(shè)置程度不同一般可分為以下幾類：（1）開放實驗（2）單盲實驗（3）雙盲實驗（4）三盲實驗

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計

二、實驗設(shè)計的基本原則4.重復(fù)原則

重復(fù)是指在相同條件下進行多次觀察或多次研究以提高科研的科學性和可靠性。重復(fù)設(shè)計要求樣本適量，確定樣本含量的原則是：在保證研究結(jié)論具有一定可靠性（精度和檢驗效能）的前提下，確定最小的樣本例數(shù)。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案一、完全隨機設(shè)計二、配對設(shè)計三、配伍組設(shè)計四、拉丁方設(shè)計五、析因設(shè)計六、正交設(shè)計第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計

（一）基本概念

完全隨機設(shè)計（completelyrandomdesign）將實驗對象按隨機原則分配到不同處理組，然后分別給予處理因素，再對它們的效應(yīng)進行同期對比觀察。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計（二）應(yīng)用范圍

凡兩組實驗無法配對或多組實驗無法配伍的情況，均可采用完全隨機設(shè)計。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計

（三）設(shè)計模式假設(shè)N為實驗對象的總體，Ne為納入的合格實驗對象，R為隨機，I、II…K為組別，D為實驗效應(yīng)，T為處理因素。

研究對象N合格對象Ne隨機R統(tǒng)計分析Ⅰ組

Ⅱ組

….

K組D0

D1

….

Dk

分組施加因素效應(yīng)T1因素T2因素Tk因素….第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計（四）樣本含量估計 （1）定量資料的完全隨機設(shè)計實驗，在組與組之間樣本含量相等（n1=n2）條件下，每組樣本含量（n）的計算公式如下：

式中s為標準差；d為預(yù)定差數(shù)；zα與zβ分別為規(guī)定的α與β在正態(tài)分布曲線下面積的正z值與負z值，計算時均取絕對值。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計

（四）樣本含量估計 （2）定性資料的完全隨機設(shè)計實驗，在n1=n2條件下，每組樣本含量n的計算公式如下：

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計

（四）樣本含量估計 （3）若多組共用一個對照組時，則共用對照組的樣本含量n應(yīng)當隨處理組組數(shù)擴大而增加，通常應(yīng)是：

式中n為各處理組樣本含量；k為處理組組數(shù)（不含對照組）。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計（五）數(shù)據(jù)分析1.定量資料（1）兩組定量資料的比較（2）多組定量資料的比較

宜采用方差分析或Kruskal-Wallis法

正態(tài)性檢驗滿足正態(tài)分布且方差齊不滿足正態(tài)分布與方差齊t檢驗t'檢驗或秩和檢驗第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計（五）數(shù)據(jù)分析2.定性資料（1）當樣本量較大時，np＞5且n（1-p）＞5，可采用z檢驗。（2）無序分類變量：①二分類資料：當n＞40，且Tmin＞5時可采用Pearsonχ2檢驗；當n＞40，且1＜Tmin＜5時，應(yīng)采用連續(xù)校正χ2檢驗；當n≤40，或Tmin≤1時，可用Fisher精確概率法；②多分類資料可采用的行×列表χ2檢驗。（3）有序分類資料：如臨床療效的痊愈、顯效、有效、無效與惡化；檢驗結(jié)果的－、±、＋、＋＋、＋＋＋等，可采用Ridit檢驗或成組設(shè)計的秩和檢驗。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

一、完全隨機設(shè)計（六）注意事項1.盡量使各組樣本間具有均衡性，減少抽樣誤差。2.完全隨機設(shè)計各組樣本含量可以不等，但在總樣本量不變的條件下，n1=n2的設(shè)計效率高于n1≠n2的設(shè)計。3.根據(jù)研究目的確定實驗組數(shù)。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計定義：配對設(shè)計（matched-pairsdesign）是將實驗對象按某些特征或條件配成對子，然后再把每對中的兩個實驗對象隨機分配到實驗組與對照組，給予不同的處理措施。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計1.基本概念

前后配對設(shè)計也稱自身配對（self-matching）是指同一實驗對象先后接受兩種不同的處理，即實驗對象要接受前后兩個階段、兩種不同的處理措施，然后對處理措施的效果進行對比研究。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計2.應(yīng)用范圍前后配對設(shè)計主要應(yīng)用于急性與短期的實驗，對于病情穩(wěn)定的慢性疾病也可采用這種設(shè)計。有3種情況下不能采用自身前后對照：①自限性疾?。虎谟屑竟?jié)性、隨時間變化的疾?。虎垡灾饔^指標為測量指標的疾病，但這并不是絕對的。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計3.設(shè)計模式

假設(shè)N為實驗對象的總體，Ne為符合納入標準的實驗對象，D為實驗效應(yīng)，C為對照措施，T為實驗措施。T因素C因素研究對象N合格對象NeD0

D1

統(tǒng)計分析第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計4.樣本含量估計

式中s為標準差，d為預(yù)定差數(shù)，zα與zβ分別為規(guī)定的α和β在正態(tài)分布曲線下面積的正z值與負z值，計算均取絕對值。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計5.數(shù)據(jù)分析（1）定量資料：當差值呈正態(tài)分布或經(jīng)轉(zhuǎn)換后成正態(tài)分布者均可采用配對T檢驗。資料不符合正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗的符號秩和檢驗。（2）有序分類資料：可采用符號檢驗法及配對秩和檢驗法。（3）無序分類資料：兩組間的差異比較可用配對χ2檢驗，Kappa檢驗通常用于一致性檢驗評價。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（一）前后配對設(shè)計6.注意事項（1）洗脫期要求足夠長，不能將第一個階段的治療效應(yīng)帶到第二階段（2）自身配對設(shè)計一定包括前后兩個階段的兩種處理措施（3）必要時應(yīng)另安排配對或改為異體配對設(shè)計（4）個體間差異較大時，可用相對差數(shù)進行分析

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（二）左右配對設(shè)計1.基本概念

左右配對設(shè)計（left-rightpaireddesign）是指兩種不同處理分別施加于同一實驗對象兩個對稱部位、器官的設(shè)計，也是自身配對的一種形式。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（二）左右配對設(shè)計2.注意事項（1）若研究目的是利用病理模型觀察不同處理因素的療效，應(yīng)盡量做到條件齊同，保證兩側(cè)模型病變程度的一致性（2）處理組和對照組的左右分配可用簡單隨機方法決定

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（三）異體配對設(shè)計1.基本概念

異體配對設(shè)計（individualmatchedpaireddesign）是將實驗對象按照一定的條件（依專業(yè)知識確定），將條件相同的個體配成對子，然后將對子內(nèi)的兩個實驗對象隨機分配至實驗組與對照組，最后對其結(jié)果以配對分析的統(tǒng)計分析方法加以處理。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（三）異體配對設(shè)計2.應(yīng)用范圍由于異體配對設(shè)計進行同期平行觀察，不僅適于急性實驗，也可用于慢性實驗或較長期觀察。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（三）異體配對設(shè)計3.設(shè)計模式以N代表總體，Ne代表納入的合格實驗對象，P為配對，R為隨機，C為對照措施，T為實驗措施，D代表效應(yīng)指標數(shù)據(jù)配對P研究對象N合格對象NeT因素C因素隨機RΙ組II組D0

D1

統(tǒng)計分析分組施加因素效應(yīng)第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計（三）異體配對設(shè)計4.樣本含量估計1:1異體配對設(shè)計實驗的樣本含量估算公式與自身前后配對設(shè)計相同。但求得n在自身配對設(shè)計中為實驗對象數(shù)，在異體配對設(shè)計中則是實驗對象的對子數(shù)，即每組樣本例數(shù)。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（三）異體配對設(shè)計5.數(shù)據(jù)分析（1）配對t檢驗：考慮到組間的齊同性問題，異體配對設(shè)計實驗資料分析一般先對處理前兩組資料進行配對t檢驗，以檢驗配對是否成功（2）符號秩和檢驗：應(yīng)為兩組前后的差值或?qū)ψ硬钪档慕y(tǒng)計分析（3）定性資料的差異比較可用配對χ2檢驗第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（三）異體配對設(shè)計6.注意事項（1）配對時應(yīng)盡量做到對子本身的齊同，配對條件應(yīng)包括所有主要影響因素（2）慢性實驗中或長期觀察過程中應(yīng)設(shè)法保持非處理因素的可比性，如生存條件和飼養(yǎng)條件等必須全程保持齊同（3）盡管處理前兩組比較P＞0.05，甚至P＞0.2，但并不意味著兩組處理前基線水平完全相等，應(yīng)以兩組對子前后差值的差數(shù)作配對t檢驗（4）對處理前兩組對子的齊同性只能是表觀認可，在這種情況下，若配對設(shè)計實驗兩組處理后數(shù)據(jù)經(jīng)配對t檢驗結(jié)果P＞0.05，此時可試作成組t檢驗；在某些情況下，不可能取得處理前數(shù)據(jù)（如比較兩組內(nèi)臟病變），可直接進行處理后的比較，其樣本含量應(yīng)適當增大第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（四）交叉設(shè)計1.基本概念

交叉設(shè)計（cross-overdesign）是一種特殊的自身對照設(shè)計。是將一組實驗對象隨機分為兩組，一組接受甲種處理，一組接受乙組處理，待第一階段處理作用完全消失后，兩組交換處理進行第二階段實驗，最后對兩種處理的效應(yīng)進行比較分析。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（四）交叉設(shè)計2.設(shè)計模式以N為實驗對象的總體，Ne為納入的合格實驗對象，R為隨機，T為實驗措施，D代表實驗效應(yīng)第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計（四）交叉設(shè)計3.適用范圍

主要用于樣本來源較少且實驗對象狀態(tài)比較恒定的情況臨床上適用于目前尚無特殊治療而病情穩(wěn)定的慢性病患者的對癥治療效果觀察實驗室研究中適用于離體器官的研究設(shè)計

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（四）交叉設(shè)計4.樣本含量估計

交叉設(shè)計的樣本含量估計與異體配對設(shè)計相同，由于較省樣本，實際上可略少些。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

二、配對設(shè)計

（四）交叉設(shè)計5.數(shù)據(jù)分析（1）定量資料：通常可采用T檢驗、方差分析或秩和檢驗進行統(tǒng)計分析，但常用的是方差分析。（2）分類資料：列聯(lián)表的χ2檢驗第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（一）基本概念

配伍組設(shè)計又稱隨機區(qū)組設(shè)計或隨機單位組設(shè)計（randomizedblockdesign），是配對設(shè)計的擴大化，也可視為1:R的配比設(shè)計。它是按照一定的條件，將幾個條件相同或條件近似的實驗對象劃成一個配伍組或區(qū)組，而后在每個區(qū)組內(nèi)部按隨機原則，將每個研究對象分配到各組，每組分別予以不同處理，然后對其結(jié)果進行統(tǒng)計分析。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（二）應(yīng)用范圍（1）若實驗?zāi)康氖腔卮饍煞N因素（研究因素、配伍組因素）各自的差異有無統(tǒng)計學意義的情況，不管是兩個或多個處理組（水平），均可采用配伍組設(shè)計（2）同一個研究對象用不同的方法或在不同的部位、不同時間對某一指標的測定也是一種隨機區(qū)組設(shè)計第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計（三）設(shè)計模式

若以N為實驗對象的總體，Ne為納入的合格樣本，B代表區(qū)組劃分條件，R代表在區(qū)組內(nèi)隨機，I、II…K為不同的處理組，D為實驗效應(yīng)第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（四）數(shù)據(jù)分析1.定量資料：定量的實驗結(jié)果如滿足正態(tài)分布與方差齊性的要求，則按兩因素方差分析進行處理2.缺失值處理：能補做的應(yīng)當重新實驗，在無法重做的條件下，可按以下公式對個別缺項進行估算。隨機區(qū)組實驗缺失一項的缺項值（x）估算公式如下：3.定性資料：Friedman秩和檢驗第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（五）均衡不完全配伍組設(shè)計均衡不完全配伍組設(shè)計應(yīng)當符合以下3個條件：

①k＞m；②kn=bm；③λ（k-l）=n（m-l），即λ=n(m-l)/(k-l)，要求λ必須是自然數(shù)。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（六）層次分組設(shè)計1.基本概念在醫(yī)學研究中，實驗對象可按照A因素分為幾個大組，而后按B因素又可將大組分為幾個小組，每個小組又可依C因素分為幾個亞組……，這種設(shè)計稱為組內(nèi)分組設(shè)計或系統(tǒng)分組設(shè)計。因為這種設(shè)計是依照不同因素將實驗對象進行分層，層內(nèi)再分層，所以又稱為層次分組設(shè)計（hierarchicalclassificationdesign）第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

三、配伍組設(shè)計

（六）層次分組設(shè)計2.設(shè)計模式兩層次分組設(shè)計思路第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計（一）基本概念拉丁方是指用r個拉丁字母排成r行r列的方陣，且每行每列中的每個字母只能出現(xiàn)一次，這樣的方陣叫r階拉丁方或r×r拉丁方。按拉丁方的字母及其行和列來安排各因素的實驗設(shè)計叫拉丁方設(shè)計（Latinsquaredesign）第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計

（二）適用范圍凡三因素實驗，若每個因素的水平數(shù)相等且因素間無交互時均可采用拉丁方設(shè)計。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計

（三）設(shè)計模式在拉丁方設(shè)計中，正確安排3個因素是首要環(huán)節(jié)。一般實驗單位按兩種屬性（非處理因素）形成區(qū)組，即每個實驗對象既屬于一個行區(qū)組，又屬于一個列區(qū)組。因此，拉丁方設(shè)計的基本單位是一個“方格”第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計

（四）數(shù)據(jù)分析

拉丁方實驗數(shù)據(jù)通常采用方差分析，其變異來源分為處理間、區(qū)組間、序列間、誤差4項。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計（四）數(shù)據(jù)分析拉丁方設(shè)計方差分析表格見下表。

變異來源SSνMSFP處理組間SS處理ν處理=k-1MS處理=SS處理/ν處理F處理=MS處理/MS誤差列間SS列ν列=k-1MS列=SS列/ν列F列=MS列/MS誤差行間SS行ν行=k-1MS行=SS行/ν行F行=MS行/MS誤差誤差SS誤差=SS總-SS處理-SS列-SS行ν誤差=(k-1)(k-2)MS誤差=SS誤差/ν誤差總變異SS總ν總=k2-1第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

四、拉丁方設(shè)計

（五）注意事項1．除樣本分配需要在區(qū)組內(nèi)隨機外，處理因素諸水平與拉丁字母關(guān)系的確定也要隨機化。2．必須明確3個因素彼此之間無交互作用。3.為提高結(jié)論的可靠性，應(yīng)用另一個或兩個拉丁工作方進行重復(fù)。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

五、析因設(shè)計

（一）基本概念

析因設(shè)計（factorialdesign）全因子實驗設(shè)計或完全交叉分組實驗設(shè)計，是指將兩個或多個因素的各個水平進行排列組合，交叉分組進行實驗

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

五、析因設(shè)計（二）設(shè)計模式

若以N為實驗對象的總體，Ne代表納入的合格實驗對象，R為隨機，Ⅰ～Ⅳ為4個組，D為實驗效應(yīng)，A，B為兩因素，則22析因設(shè)計的模型如圖第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

五、析因設(shè)計

（三）數(shù)據(jù)分析應(yīng)采用析因設(shè)計的方差分析方法，兩因素析因設(shè)計方差分析表見表，其中假設(shè)A因素有I水平，B因素有J水平，A×B表示兩因素的交互作用。第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

五、析因設(shè)計

（三）數(shù)據(jù)分析兩因素析因設(shè)計方差分析表

變異來源SSνMSFPAB處理間A×BSSAνA=I-1MSA=SSA/νAFA=MSA/MS誤差SSBνB=J-1MSB=SSB/νBFB=MSB/MS誤差SS交互ν交互=νAνBMS交互=SS交互/ν交互F交互=MS交互/MS誤差誤差SS誤差ν誤差=ν總-νA-νB-ν交互MS誤差=SS誤差/ν誤差總變異SS總ν總=n-1第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

五、析因設(shè)計

（四）注意事項（1）若研究側(cè)重在了解兩個因素的主次與交互作用時，在設(shè)計上易犯的毛病就是只設(shè)3個組，即A因素、B因素、A+B因素，實際上這是不妥的。這種情況應(yīng)采用22析因設(shè)計，除這3個組外，還應(yīng)設(shè)立一個空白對照組。在臨床療效研究中，由于不宜設(shè)空白對照組，各組均應(yīng)在常規(guī)治療基礎(chǔ)上進行，此時空白（指無A無B）對照組就是單純的常規(guī)治療組（2）樣本分配是隨機的，應(yīng)盡量保持組間樣本的均衡性（3）被試因素數(shù)與水平數(shù)應(yīng)當盡量少而精，以避免工作量過大第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

六、正交設(shè)計

（一）基本概念

正交設(shè)計（orthogonaldesign）是利用一套規(guī)格化的表格（正交表和相應(yīng)的交互表）進行的實驗設(shè)計，它是進行多因素多水平實驗的效率很高的設(shè)計方法。

第三節(jié)常見實驗研究設(shè)計方案

六、正交設(shè)計

（二）適用范圍正交設(shè)計不僅能明確各因素的主次地位，而且可以知道哪些因素存在交互影響，還可以找出諸因素各個水平的最佳