科研設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析中存在的問(wèn)題

1科研設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析中存在的問(wèn)題

一、科研三要素與論文題

二、科研設(shè)計(jì)中專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)與統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)三、統(tǒng)計(jì)方法選擇及流程圖

四、統(tǒng)計(jì)圖表中的問(wèn)題2一、科研三要素與論文題

處理因素受試對(duì)象實(shí)驗(yàn)效應(yīng)1、不同劑量噴他佐辛對(duì)老年患者脊麻效果的臨床觀(guān)察2、Lak細(xì)胞治療慢性活動(dòng)性乙肝病人的療效觀(guān)察3、65例小兒急性偏癱臨床與CT分析4、吸入C02對(duì)心臟活動(dòng)的影響5、吸入3%C02過(guò)程中人體ECG的變化6、腹腔鏡治療新生兒腹股溝斜疝可行性研究3二、科研設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容

科研設(shè)計(jì)應(yīng)包括兩類(lèi)設(shè)計(jì)：一為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、一為統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)。其統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是：

1,圍繞研究目的，確定統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方案。

2,合理安排處理因素，及水平。

3,確定受試對(duì)象的取舍、如何分組及樣本例數(shù)的確定。（重復(fù)原則）

4,確定實(shí)驗(yàn)方法及觀(guān)察指標(biāo)。（主、客觀(guān)指標(biāo)）

5,如何控制誤差；（系統(tǒng)誤差、抽樣誤差）

6,如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)；如何收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

7,確定統(tǒng)計(jì)分析方法。（見(jiàn)統(tǒng)計(jì)方法流程圖）4

專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)要求：運(yùn)用專(zhuān)業(yè)理論、技術(shù)設(shè)計(jì)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)和方法設(shè)計(jì)內(nèi)容：確定實(shí)驗(yàn)對(duì)象、觀(guān)察指標(biāo)、確定設(shè)計(jì)方案，資料的收集，材料、方法等。分析指標(biāo)及分析方法。

目的：完成科研課題，驗(yàn)證假設(shè)，減小誤差，提高效率，保證樣保證課題的先進(jìn)性本的代表性、可靠性、可重復(fù)性

科研設(shè)計(jì)內(nèi)容Goto15

實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)的幾種型式(一)，完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（Completelyrandomdesign)

又稱(chēng)作單因素設(shè)計(jì)，用于兩個(gè)均數(shù)或多個(gè)均數(shù)的比較。該設(shè)計(jì)有兩種分組方式：

1,采用隨機(jī)方法分別從不同總體中抽樣，獲得代表不同總體的樣本。

2,采用隨機(jī)的方法將每個(gè)對(duì)象分配到各處理組中。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單易行缺點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)效率低，只能分析一個(gè)因素。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果其統(tǒng)計(jì)方法：

1,兩處理組的均數(shù)比較常用t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。

2,多個(gè)處理組的均數(shù)比較常用方差分析或秩和檢驗(yàn)。兩兩比較采用q檢驗(yàn)。6例：將16只小鼠分為甲、乙、丙、丁四組用隨機(jī)排列表，選用第5行1～16排列。編號(hào)12345678隨機(jī)號(hào)1601140710030211

編號(hào)910111213141516隨機(jī)號(hào)0609120513081504隨機(jī)號(hào)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

1～4分在甲組：2、7、6、16.5～8乙組：12、9、4、14.9～12丙組：10、5、8、11.13～16丁組：13、3、15、1.7(二)，配對(duì)設(shè)計(jì)（paireddesign)

是將受試對(duì)象按一定條件或某些特征配成對(duì)子，然后把每對(duì)中的兩個(gè)受試者隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。配對(duì)設(shè)計(jì)的形式有：

1,自身配對(duì)設(shè)計(jì)：是對(duì)同一受試對(duì)象給予兩種處理或同一對(duì)象處理前后的比較

2,同源配對(duì)設(shè)計(jì)：選擇同一窩的兩只動(dòng)物配成一對(duì)，用隨機(jī)的方法確定每一對(duì)中的一只動(dòng)物接受A處理，另一只接受B處理。

3,異體配對(duì)設(shè)計(jì)：將兩個(gè)條件相似的受試對(duì)象配成一對(duì)，然后用隨機(jī)的方法確定每一對(duì)中的一個(gè)受試對(duì)象接受A處理，另一個(gè)接受B處理。

配對(duì)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：是受試對(duì)象間的個(gè)體差異小，處理組間均衡性好。缺點(diǎn)：要求條件比較嚴(yán)格，實(shí)踐中不易達(dá)到。配對(duì)設(shè)計(jì)資料的統(tǒng)計(jì)處理常用：配對(duì)t檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。8

異體配對(duì)資料對(duì)子號(hào)新藥組安慰劑組差值d1364592456520365705455651056563-2660600742519按配對(duì)處理按組間處理

=7.29s=7.3=52.57=59.86Sx=2.76Sc=10.32t=2.64P<0.05Sx-x=5.52(11.6,8.8)t=1.32P>0.059

（三）、析因設(shè)計(jì)（Factorialdesign)

是將兩個(gè)或多個(gè)因素的各個(gè)水平進(jìn)行排列組合，交差分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用于分析各因素、各水平的交互作用，尋求最佳組合。析因設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

1,可用于多因素、多水平實(shí)驗(yàn)研究，并能分析它之間有無(wú)交互作用。

2,析因分析能充分地利用原始數(shù)據(jù)。

3,析因分析估計(jì)出的效應(yīng)及交互作用獨(dú)立于其它效應(yīng)。效因分效的缺點(diǎn)：當(dāng)實(shí)驗(yàn)因數(shù)多時(shí)，所需實(shí)驗(yàn)排列組合巨增，實(shí)踐起來(lái)較麻煩。常用2X2析因分析。舉例：四種治療缺鐵性貧血方法的療效比較

10

四種治療缺鐵性貧血方法的比較(RBC增加量）食療食療＋A藥食療＋B藥食療＋A+B0.81.30.82.10.91.21.12.20.71.11.02.0∑X2.43.63.06.30.81.21.02.1

方差分析結(jié)果：

A藥F=169

P＜0.0１

B藥F=91

P＜0.0１Ａ＋Ｂ藥F=36Ｐ＜０.０１11A,B藥交互作用表

B藥合計(jì)不用用

A不用0.81.01.8

藥用1.22.13.3

合計(jì)2.03.15.1

分析：A+B療效=2.1–0.8=1.3A藥療效=1.2–0.8=0.4B藥療效=1.0–0.8=0.2A+B協(xié)同療效=1.3–0.4–0.2=0.712（四），拉丁方設(shè)計(jì)（Latinsquaredesign)

拉丁方是由拉丁字母組成的方陣。例：3×3的拉丁方ABCBCACBABCAABCBACCABCABACB

若實(shí)驗(yàn)過(guò)程涉及到三個(gè)因素，各個(gè)因素間無(wú)交互作用且水平數(shù)相同，可用拉丁方設(shè)計(jì)。拉丁方設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：

1,安排三個(gè)因素，實(shí)際進(jìn)行二個(gè)因數(shù)實(shí)驗(yàn)，另一個(gè)因數(shù)化整為零，檢驗(yàn)效率高。

2,本設(shè)計(jì)可看成是縱橫為配伍設(shè)計(jì)，因而均衡性好。

3,節(jié)省大量實(shí)驗(yàn)對(duì)象。拉丁方設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)：

1,每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下（即每個(gè)格子）只做一次實(shí)驗(yàn)，因而重復(fù)性差，可用增加拉丁方的個(gè)數(shù)耒彌補(bǔ)。

2,要求三個(gè)因素相互獨(dú)立，無(wú)交互作用，并且各因數(shù)的水平數(shù)相同。13

拉丁方設(shè)計(jì)舉例：大鼠不同時(shí)辰針刺強(qiáng)度差別與下丘腦交叉上核功能活動(dòng)之間關(guān)系的研究。系三個(gè)因素，三個(gè)水平的設(shè)計(jì)。一，動(dòng)物處理時(shí)間二，體重（克）三，針刺強(qiáng)度甲,子時(shí)（1點(diǎn)）1,80A，不刺乙,卯時(shí)（7點(diǎn)）2,160B，針刺10分丙,午時(shí)（13點(diǎn)）3,240C，電針10分

若用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)：33=27組次若每組次用5只動(dòng)物則27×5=135只若用拉丁方設(shè)計(jì)只需9～18只其設(shè)計(jì)方案是

14

拉丁方設(shè)計(jì)方案（３×３的拉丁方）體重

123

時(shí)甲ABC

乙BCA

辰丙CAB

資料結(jié)果用“三因素方差分析方法”處理15

科研設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容——2、3

科研設(shè)計(jì)應(yīng)包括兩類(lèi)設(shè)計(jì)：一為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、一為統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)。其統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是：

1,圍繞研究目的，確定統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方案。

2,合理安排處理因素，及水平。

3,確定受試對(duì)象的取舍、如何分組及樣本例數(shù)的確定。（重復(fù)原則）

4,確定實(shí)驗(yàn)方法及觀(guān)察指標(biāo)。

5,如何控制誤差；

6,如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)；如何收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

7,確定統(tǒng)計(jì)分析方法。16觀(guān)察針刺麻醉效果設(shè)計(jì)針的粗細(xì)：粗、中、細(xì)針刺強(qiáng)度：強(qiáng)、中、弱留針時(shí)間：15、10、5分三因素三水平3^3=27組x10只=

270只二因素三水平3^2=9x10=90只三因素二水平2^3=8x10=80只二因素二水平2^2=4x10=40只17

重復(fù)的原則(principleofreplication)

重復(fù)是指實(shí)驗(yàn)次數(shù)或例數(shù)的問(wèn)題。即例數(shù)問(wèn)題。重復(fù)的目的是：

1,消除非處理因素的影響。

2,使實(shí)驗(yàn)效應(yīng)更具代表性，反應(yīng)其真正的客觀(guān)規(guī)律。例數(shù)多少的確定：

1,一般估計(jì)法（1）臨床試驗(yàn)：每組病例≮30例（2）動(dòng)物實(shí)驗(yàn)：大動(dòng)物至少3～5只小動(dòng)物每組10～20只18

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中影響因素，確定例數(shù)重復(fù)的原則是控制誤差的一個(gè)重要手段。重復(fù)的程度表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)例數(shù)的多少，即樣本含量。例數(shù)太少，不能反映事物的內(nèi)部規(guī)律，會(huì)把偶然現(xiàn)象當(dāng)成規(guī)律，得出錯(cuò)誤結(jié)論。影響因素例數(shù)可少例數(shù)可多資料類(lèi)型數(shù)值變量分類(lèi)變量變異程度S小S大指標(biāo)差異大小相關(guān)程度密切不密切非實(shí)驗(yàn)因素控制嚴(yán)控制不嚴(yán)各組例數(shù)相等不相等設(shè)計(jì)方案合理不合理

19各組例數(shù)相等，檢驗(yàn)效率高，例：

一，對(duì)照組：N=40治愈率5%（2/40)

實(shí)驗(yàn)組：N=40治愈率25%(10/40)X2=6.27P<0.05

二，對(duì)照組：N=20治愈率5%(1/20)

實(shí)驗(yàn)組：N=60治愈率25%(15/60)X2=3.75P>0.0520

科研設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容——4、5

科研設(shè)計(jì)應(yīng)包括兩類(lèi)設(shè)計(jì)：一為專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)、一為統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)。其統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容是：

1,圍繞研究目的，確定統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)方案。

2,合理安排處理因素，及水平。

3,確定受試對(duì)象的取舍、如何分組及樣本例數(shù)的確定。

4,確定實(shí)驗(yàn)方法及觀(guān)察指標(biāo)。(主、客觀(guān)）

5,如何控制誤差；系統(tǒng)誤差、抽樣誤差

6,如何實(shí)施實(shí)驗(yàn)；如何收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

7,確定統(tǒng)計(jì)分析方法。21RichardDoll病人隨機(jī)分配表十位數(shù)個(gè)位數(shù)

0123456789

0TCCCTCTTCT1CCTTCTTCTC2TCTCCTCTTC3CTTTTCCCCT4TTTCTCTCCC5TCCTTCTTCC6TTCTCTCCTC7CTTCTCTCCT8CTCCCTCTTT9CCCTCTCTTT22可疑數(shù)字的取舍

Grubbs法例0.16、0.17、0.17、0.16、0.18、0.30

X=0.190S=0.054T=2.00(0.168,0.008)Grubbs法T

αn

界值表（α=0.05）n0.05n0.0561.82102.1871.94112.2382.03122.2992.11132.33方差齊性和偏態(tài)的簡(jiǎn)單判斷1、變異系數(shù)cv%=s/x<10%表示變量相對(duì)集中>30%變量較為分散，波動(dòng)大，資料呈偏態(tài)資料。2、S1/S2>1以上為方差不齊S2

/S2

>3為方差不齊。說(shuō)明：S大者為分子，小者為分母。3、數(shù)據(jù)中有不確定數(shù)字如<5或>20等，為偏態(tài)資料。4、當(dāng)樣本例數(shù)在100及以上可不進(jìn)行齊性檢驗(yàn)。

2425統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)論要規(guī)范

不規(guī)范表述：1、P<0.05差異有顯著性，P<0.01差異非常顯著（舊的提法）2、差異相同沒(méi)有差異3、有（無(wú)）統(tǒng)計(jì)學(xué)差異4、只寫(xiě)P>0.05或P<0.05，不寫(xiě)明是t、F、x2、r等。261、2、增n27多個(gè)均數(shù)比較不宜用t,而要用F例：A、B、C、D，四組均數(shù)（n=10）

用t檢驗(yàn)時(shí)問(wèn)題在于：

1、重復(fù)次數(shù)多,6次

2、擴(kuò)大第一類(lèi)錯(cuò)誤1-(1-0.05)6=0.2653、n減少，t檢驗(yàn)時(shí)n為20，資料利用率低。F檢驗(yàn)時(shí)n為40，結(jié)論的可靠性高。

28相關(guān)系數(shù)（r)密切程度判斷1、r不僅憑數(shù)字大小下結(jié)論，還必須經(jīng)過(guò)假設(shè)檢驗(yàn)P<0.05。2、r的密切程度.不是依據(jù)P<0.05或P<0.01。3、r的密切程度應(yīng)借助r2(決定系數(shù)）判斷。例：r=0.3P<0.05r2=0.094、大樣本資料|r|>0.7高度相關(guān)

|r|0.4~0.7中度相關(guān)

|r|<0.4低度相關(guān)2930統(tǒng)計(jì)資料

直條圖、復(fù)式直條圖、箱式圖—--比較

相對(duì)獨(dú)立的樣本指標(biāo)。

間斷型資料圖形圖、百分直條圖----表示各組成部

分的構(gòu)成情況。

線(xiàn)圖—--表示某現(xiàn)象隨另一現(xiàn)象的

連續(xù)型資料

變遷情況