实验设计统计学

特点： 简单易行，但容易引起心理差异，从而影
响实验效应的测定。
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(二)实验对照： 施加基础实验条件（非处理因素）。
例：
Fra Baidu bibliotek赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应 + 面包效应+非处理因素效应
面包+非处理因素→
面包效应+非处理因素效应
赖氨酸
赖氨酸效应
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(三)标准对照： 以现有的标准或正常值作对照。
例 ①某种新的方法能否代替传统方法的研究； ②某病患者与正常人同一项生理、生化指标对照等。
注意：实验条件应一致 。 标准组应能代表当时疗法的水平。
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(四)自身对照：在同一受试对象上进行。 特点：简单易行，使用广泛。但若试验前
后某些环境或自身因素发生改变，并且会影 响试验结果，就难以说明问题。
(五) 相互对照 ：几个实验组互相对照。 例：比较几种药物治疗同一疾病的疗效。
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二、均衡的原则
判断。
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第二节 实验设计
一、 实验设计的意义 二、 实验设计的特点和分类 三、 实验设计的基本要素 四、几种常用的实验设计方法
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一、 实验设计的意义
通过良好地计划对象的选择、处 理因素的分配、结果指标的测量和资 料分析来保证比较组间对象和实验条 件是均衡的，实验结果有较好的可比 性，并且较好地控制误差以能用较小 的样本获取可靠的结论。
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四、重复的原则
重复(replication)：指各处理组与对照 组的例数要有一定数量，表现为实验例数 （样本含量）的大小和重复次数的多少。 可防止偶然性或巧合的现象。
要求：必须在保证实验具有一定的可靠 性条件下，确定最少的试验例数。
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决定样本含量的四要素： 第一类错误的概率，即检验水准。 检验效能1-。 容许误差。 总体变异度。
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随机化原则(randomization)： 随机≠“随便”, 指每个受试对象以机会均
等的原则随机地分配到试验组和对照组。 目的：使各组非实验因素的条件均衡一致， 以消除对实验结果的影响。
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随机化方法：
1) 抽签：简便易行，适用小样本。 2) 用随机数字表和随机排列表。
随机数字表常用于抽样研究及分组随机化；随机 排列表适用于分组、排列等的随机化，且各组不用 调整。 3) 用计算器或计算机。
在临床试验中，患者的诊断必须准确可 靠，要考虑年龄、性别、体质、病情等因素 的影响，应力求均衡或接近，还有疾病分型、 服药时间、疗效标准等必须一致。
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三、随机的原则
在实验中，许多混杂因素是没办法完 全达到均衡的，而且许多因素事先无法预 知会影响实验结果，也就未能在设计时加 以控制。这些因素在组间的均衡就依赖于 随机化来保障。
医学科研
调查研究(survey，observational study) 实验研究(experimental study)
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根据观察者是否主动施加干预而分为实验 与调查两类：
实验（Experiment）：指由研究者主动 地决定给予部分实验对象某种处理，给予 另部分对象某种对照处理的研究设计形式， 这种处理的分配常常是随机的。 调 查 (Survey) ： 指 对 特 定 对 象 群 体 进 行 调查，影响被调查者的因素是客观存在的， 研究者只能被动地观察和如实记录。
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样本含量估计
⑴第一类错误的概率，即检验水准。 越小，所需样本含量越多。 一般取=0.05，还应明确单双侧。
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⑵检验效能1-。
为第二类错误的概率，即H0为假，但错误 接受它的概率（假阴性）。1-表示在特定的 水准下，H1为真时检验能正确发现的能力。
1-越大，所需样本含量越多。通常取=0.1 或0.2，即1-=0.9或0.8，一般1-不能低于0.75。
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y 第一节 医学科研设计的基本原则 第二节 实 验 设 计 第三节 调 查 设 计
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第一节 医学科研设计基本原则
一、 对照的原则 二、 均衡的原则 三、 随机的原则 四、 重复的原则
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一、对照的原则
有比较才有鉴别。
对照的意义 ：
①指设立对照组以排除非处理因素而显示出处理的效应。
例: 老年性慢性支气管炎 气候转暖,自然缓解 药物治疗
指实验组与对照组的非处理因素均衡一致。 即对照组除了处理因素外，其它条件应与实验组 完全一致和基本一致，即所谓保持实验条件的均 衡或齐同原则(balance)。
均衡性越好越能显示出处理因素的作用，消 除非处理因素对结果的影响。
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例：试用ADI药物预防肠道传染病的效果 观察设计。
方案一： 甲幼儿园(100人) 服ADI，肠道传染病↓ 乙幼儿园(100人) 不服ADI，肠道传染病↑
第十三章 医学科研设计
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中山大学公共卫生学院 医学统计与流行病学系
林爱华
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统计工作有四个基本步骤:
设计、搜集资料、整理和分析资料。
统计设计：包括对资料收集、整理和分析全过程总的统 计设想和科学安排。可节省人力、物力和时间；可控制 实验误差；可提高实验效率。
科研设计是实验观察过程的依据，是对数据处理的 前提，也是提高科研成果质量的一个重要保证。
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样本含量估计
⑶容许误差 ：相比较的两个总体间某参数的 差别所允许的限度，如=μ1-μ2，或=π1-π2。
越小，所需样本含量越多。 一般用希望发现或需控制的样本和总体间或 两个样本间某统计量的差别所代替。 的确定：可作预实验或用专业上有意义的 差值代替。
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⑷总体变异度。 越大，所需样本含量越多。 通常根据预实验、查阅文献和专业知识
②消除和减少实验误差 。
处理组： 处理因素 + 非处理因素
对照组：
非处理因素
比较结果：处理因素
处理效应 + 非处理效应 非处理效应
处理效应
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对照的形式
(一)空白对照 (二)实验对照 (三)标准对照 (四)自身对照 (五) 相互对照
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(一)空白对照： 对照组不加任何处理因素。
例： 实验组儿童接种疫苗， 对照组儿童不接种疫苗。
分析：甲乙幼儿园的非处理因素（食堂卫生条 件、儿童卫生习惯）如不相同，则不均衡。
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方案二：
甲幼儿园（100人） 服ADI（50人） 不服ADI（50人）
乙幼儿园（100人） 服ADI（50人） 不服ADI（50人）
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非处理因素
在动物实验中，应考虑动物的来源、种 属、性别、原始体重、健康状况尽量相同或 相近，给药途径、饲养条件、麻醉程度、消 毒情况、术后护理等也应一致。