第7章 序贯实验设计

合集下载

序贯设计与分析

序贯设计与分析
上界(有效线)U:y a bn 下界(无效线)L:y a bn
1 0 log 1 1 b 1 (1 0 ) log 0 (1 1 )
或者按下列方法规定实验标准以及计算实验方程
1、规定试验标准 试验灵敏度r=SF/FS,r越接近1,A、B间的差别越 难鉴别,所需的样本量也越大。 r>1, A优于B;r<1, A劣于B,r=1 A、B间无差别。 α=0.05,β=0.1,实际此方法与前面的相同,因为
b
1 0
2

2.7 0.7 1.7 2
上界(有效线)U:y 3.148 1.7n 下界(无效线)L:y 4.042 1.7n
4、绘制两界线及实验线,横轴代表动物个数, 纵轴代表降压累计数。
表 2
狗号(n) 1 2 3
胍乙啶压实验结果
血压下降累计值 3.07 6.00 8.67
C: A优B优(SS)
D :A劣B劣(FF)
在检验中仅仅利用效果不同的对子,效果相同的弃去不用

例题 比较丙氯拉嗪与某对照药对精神忧郁症 的治疗效果,病人一周服用丙氯拉嗪,一周 服用对照药,次序随机安排,两周后由病人 自己判断那一周的情况好。
1、规定试验标准
SF SF FS
规 定 SF:SF 为 4:1 时 , 一 种 药 优 于 另 一 种 。 SF:SF为1:1时,两药疗效同
(二)序贯试验适用范围

适用于临床研究以避免以后的病人接 受无效的治疗。 也用于大的、昂贵的动物实验,或以 小组为单位的小动物实验。

(三)序贯试验优缺点

优点:①样本量为变数,适合于临床应用(可 避免研究对象量过小造成的缺陷) ;②节省研 究对象人数,符合伦理要求(可以避免由于不 切实际地增加样本量);③试验周期缩短。

序贯多分配随机试验设计样本量估算方法及应用

序贯多分配随机试验设计样本量估算方法及应用

序贯多分配随机试验设计样本量估算方法及应用目录一、内容概要 (2)二、序贯多分配随机试验设计概述 (2)1. 定义与特点 (3)2. 试验设计的重要性 (5)三、样本量估算方法 (5)1. 基本原理 (6)2. 估算步骤 (7)3. 影响因素分析 (8)四、序贯多分配随机试验设计样本量估算方法 (10)1. 单阶段序贯分配法 (11)2. 多阶段序贯分配法 (12)3. 不同分配策略的样本量估算方法比较 (13)五、应用实例分析 (15)1. 实例背景介绍 (16)2. 样本量估算过程展示 (17)3. 应用效果评价与优化建议 (18)六、样本量估算方法在序贯多分配随机试验设计中的应用价值及前景展望191. 应用价值分析 (21)2. 实践应用中的挑战与机遇 (22)3. 未来发展趋势预测与建议 (23)七、结论与建议总结要点,提出建议或展望 (24)一、内容概要本篇论文深入探讨了序贯多分配随机试验设计的样本量估算方法,并详细分析了其在实际应用中的可行性。

序贯试验设计作为一种先进的统计试验设计方法,能够在试验过程中灵活调整样本量,以适应不断变化的试验条件和需求。

论文首先介绍了序贯多分配随机试验设计的概念和特点,然后系统阐述了样本量估算的基本原理和方法。

在此基础上,结合具体实例,详细说明了如何利用现有统计软件进行序贯多分配随机试验设计的样本量估算。

对序贯多分配随机试验设计样本量估算方法的应用前景进行了展望,指出了该方法在提高试验效率、节约试验资源等方面的重要价值。

通过本篇论文的研究,读者可以更好地理解和掌握序贯多分配随机试验设计的样本量估算方法,并将其应用于实际试验中,为科学研究和产品开发提供有力支持。

二、序贯多分配随机试验设计概述序贯多分配随机试验(Sequentially Allocated Randomized Trial, SAR)是一种特殊的随机试验设计方法,它将试验过程划分为多个阶段,每个阶段包含若干个独立的随机分配实验。

《实验中医学》教学大纲

《实验中医学》教学大纲

《实验中医学》教学大纲方肇勤上海中医药大学基础医学院实验中医学教研室(2013/9/23)一、前言实验中医学是采用科学实验的方法研究和发展中医学的一门学科。

《实验中医学》是中医基础学科的重要课程。

《实验中医学》课程的主要授课对象为中医院校的本科生,包括中医专业,中医基础医学专业,针灸专业,推拿专业和中药专业等。

开设课程目的是介绍实验中医学的进展,培养学生采用现代科学的实验方法和技术研究和发展中医学的素质和能力;培养学生的科研思维和实验能力,在继承的基础上,开展中医现代化研究,发扬中医药的优势,为发展中医药事业和人类的健康事业作出贡献。

本教材分七个章:第一章绪论;第二章实验中医学的基本方法;第三章中医临床实验研究;第四章中医动物实验研究;第五章中医细胞生物学实验研究;第六章实验中医学常用实验方法及其应用;第七章实验指导。

二、教学内容和要求第一章绪论[目的要求]1.掌握实验中医学的性质、内容和任务。

2.掌握学习实验中医学的注意事项。

3.了解实验中医学的发展简史。

[教学内容]1.实验中医学的性质、内容和任务。

2.实验中医学发展简史。

3.学习实验中医学的注意事项。

第二章实验中医学的基本方法[目的要求]1.掌握中医文献的收集与研究方法。

2.掌握中医实验研究的基本方法和要求(1)选题。

(2)实验研究设计。

包括实验设计的3个基本原则、研究设计的基本要素、样本大小的确定、常用实验设计方案。

(3)研究准备。

(4)实验实施。

(5)常见的偏倚、误差及控制方法。

(6)实验数据统计分析。

(7)原始材料归类与存档。

(8)研究论文撰写与答辩。

3.了解中医药实验研究的道德(1)以人为被试的研究准则,以及世界医学大会赫尔辛基宣言《人体医学研究的伦理准则》。

(2)以动物为被试的研究准则。

(3)严禁科学欺骗。

4.了解古典中医文献的主要参考书。

[教学内容]第一节中医文献的收集与研究1.中医文献在实验研究中的重要性。

2.古典中医文献的收集、整理与研究(1)中医古典文献的特点。

第7章序贯实验设计

第7章序贯实验设计

表7-2 实验结果
实验号 ① ② ③ ④ 盐酸浓度/ % 7 5 4 6 解垢时间/ min 105 80 125 75
7.1.3 对分法
前面介绍的几种方法都是先做两个实验,再通过比较,找出最好点所在的倾 向性来不断缩小实验范围,最后找到最佳点。 但不是所有的问题都要先做两点,有时实验是朝一个方向进行的,无需对比 两个实验结果。
步骤如下: 如实验范围已定,要求只做n次实验,分数法的第 一个实验点是在实验范围全长的Fn+1/Fn+2 位置进行。 后面的实验点的选取,均按0.618法步骤依次进行, 直到做完n次实验,即可得到n次实验中的最佳实验方 案。
[例7-3] 某化学反应的反应温度范围为120~200 ℃,要求只进行4次实验,找 出最好的实验结果。
14
如图7-7所示,设在x1、x2、x3三点上做实验,其结果分别为y1、y2、y3。 通过x-y平面上的三点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)作抛物线逼 近曲线,抛物线的顶点(x0,y0)就可能近似于实验曲线的最优点。
如果将下次实验安排在抛物线顶点的横坐标x0处,便可得到最佳的实验 结果y0,此方法常被称为优选法的“最后一跃”。
7.1.4 抛物线法
不管是黄金分割法,还是分数法,都是通过比较两个实验结 果的好坏,逐步找出最好点。 如果实验结果是定量处理的,那么显然实验结果的数值,即 目标函数值本身的大小,并没有在优化方案中被考虑利用。
抛物线法是根据已得的三个实验数据,找到这三点的 抛物线方程,然后求出该抛物线的极大值,作为下次实验 的根据。用抛物线法可使实验进一步深化,对最优点的位 置作出更准确的估计。
第三,比较两次实验①②的结果,若②比①效果好,则在323.6 g处把纸条右 边一段剪去(若①比②效果好,则在276.4 g处把纸条左边一段剪去)。剪去 一端,余下的纸条再重复上面的对折法,找出第三个实验点,该实验点为 247.2 g做实验③。如图7-1(3)所示。

序贯试验

序贯试验

序贯试验(sequential trial)又称序贯分析,与一般临床试验不同的是,序贯试验设计可事前先不规定样本量,而是随着试验进展情况而定。

其试验设计是对现有样本一个接着一个或一对接着一对地展开试验,循序而连贯地进行,直至出现规定的结果便适可而止结束试验,所以称之为序贯试验.特点:不必事先凑足样本量,可节省30%-50%的样本量。

预先规定阳性结论所允许的假阳性率(α错误的概率)和假阴性结论所允许的假阴性率(β错误概率)序贯试验是将一对对研究对象的试验结果,首尾相接的进行比较分析,这就非常适合临床病人是陆续就诊的特点。

应用:在临床疗效研究中,适合非烈性传染病和易显疗效的病症,例如大叶性肺炎等。

如果试验用药价钱昂贵或来源较少,也可选择此序贯试验设计。

在灵长类动物实验中,因成本高,条件不允许成组进行比较,可以选用序贯试验方法。

试验条件能较快获得结果的试验:在临床试验中,要求获得一个试验结果所需的时间小于后一个病例加入试验所间隔的时间。

否则,虽能节约试验对象,却不能节约时间;仅以单一指标作结论依据的试验;根据逐一试验的结果,可对样本量做出增减的试验设计类型:质反应与量反应:•质反应性序贯试验指观察指标足计数资料的序贳试验;•量反应性序贳试验指观察指标是计量资料序贳试验。

封闭型与开放型:•封闭型试验需预先确定试验的最多样本数.当试验达到预先确定的样本量时试验即终•开放型序贯试验则不预先确定最多样本数,试验一直进行至达到预先规定的有效或无效准为止。

单向与双向:按单侧及双侧检验可分为单向序贯试验和双向序贯试验:•单侧检验是只要求回答A药是否忧于B,结沦可以是A药优于B药或A药不优于B药。

•双侧检验是不但要求回答A药是否优于B药.而且要求回答B药是否优于A药。

试验标准:试验的灵敏度有效及无效水平第一类错误(即处理实际无效,错误地认为有效)的概率(单向序贯试验用α表示,双向序贯试验用2α表示)第二类错误(即处理实际有效,错误地认为无效)的概率(β)试验步骤:选定试验指标制定试验标准确定试验类型画序贯试验图进行试验与结果分析。

中医临床科研方法概论

中医临床科研方法概论
5.选题的原则
(1)需求性。
(2)创新性。
(3)科学性。
(4)可行性。
6.选题的程序
(1)形成初始意念。
(2)文献检索。
(3)建立工作假说。
(4)确定课题名称。
主要环节:研究因素、研究对象、实验效应。
特点:简明、具体、新颖、醒目。
(5)开题报告。
7.标书的填写
标书是整个科研计划的蓝图,通过填写标书,进一步明确工作假说,比较、选择最佳设计方案和技术路线,减少盲目性,提高工作效率。标书又是课题评审时唯一的文字资料和主要依据,也是科研管理的基础文件,是检查、监督实施情况的依据。
3.流行病学的主要用途
(1)研究及描述疾病与健康状态的分布特点。
(2)探讨疾病病因与影响流行的因素及确定预防方法。
(3)应用于临床诊断、疗效分析及判断、选择治疗方案及预后的评价。
(4)确定疾病的监测、预防和控制的对策与措施,评价疾病预防与控制的效果。
(5)研究疾病的自然史,展示疾病的全貌。
(6)应用于医疗、卫生、保健服务规划的决策和评价。
(4)中医药临床实践,历来重视人的禀赋、体质、心理活动(七情)以及社会环境、自然环境对健康与疾病的影响。
3.中医临床研究的任务
中医临床研究的任务就是在中医基本理论的指导下,结合现代科学技术和科学方法论,全面、系统、科学地研究中医预防、诊断和治疗疾病的方法和措施,发展中医,为防治疾病,保护和促进人类健康,建立现代化的保健和疾病防治体系做出贡献。
(4)病人因痊愈或显著改善而自动停药。
(5)病人因年老、事繁忘记服药。
(6)病人不愿做新药临床试验的受试者。
(7)医嘱的措施可能较复杂,病人不容易执行。
第一十章略
第一十一章中药新药的临床实验

第七章--混合实验设计PPT课件

第七章--混合实验设计PPT课件
• 被试间实验设计中,被试仅接受一个实验处理,不同实验 条件下的结果进行比较时,其误差的一个重要来源就是被 试;由于接受不同处理水平的是不同的被试,因此处理效 应与被试带来的个别差异想混淆。而在被试内实验设计中 ,被试接受因素所有水平的处理,因此不同实验条件下的 比较通常认为不再存在来自被试的差异,而是因为实验条 件的重复,即每个实验条件由多个被试重复进行验证,这 时被试之间的差异带来的误差变异。
2021
8
第一节 两因素混合实验设计
• 一、实验设计
• (一)特点
• 1、研究中有两个自变量,每个自变量有两个或多个水平 ;
• 2、研究中一个自变量是被试内因素,即每个被试要接受 该自变量所有水平的处理;研究中另一个自变量是被试间 自变量,即每个被试仅接受其某个水平的处理;
• (二)方法
• 首先确定研究中的被试内变量和被试间变量,将被试随机 分配给被试间变量的各个水平;然后使每个被试接受与被 试间变量的某个水平相结合的被试内变量的水平水平。
2021
7
第七章 混合实验设计
• 混合实验设计是现代心理研究中得到广泛 应用的一种实验设计,由于其包含被试内 和被试间因素,因此兼具两者的优点。
• 混合实验设计由于同时具备被试间和被试 内因素,因此它也会同时遇到被试间和被 试内实验设计的问题,前者是创设等组的 问题,后者则是序列效应;前者可以通过 完全随机或匹配、区组等方式来解决;后 者则需要使用各种抵消平衡法来处理;
第一节 两因素混合实验设计
• (二)平方和的分解与计算
2021
17
2021
18
第一节 两因素混合实验设计
• (三)关于
2021
19
第一节 两因素混合实验设计

第7章一般毒性作用及其实验与评鉴方法

第7章一般毒性作用及其实验与评鉴方法

第7章⼀般毒性作⽤及其实验与评鉴⽅法第六章⼀般毒性作⽤及其试验与评价⽅法⼀般毒性作⽤:是指毒物对动物机体产⽣的综合毒性效应,也称基本毒性作⽤根据接触毒物的时间长短可将产⽣的毒性作⽤分为急性毒性、亚慢性毒性和慢性毒性。

第⼀节急性毒性作⽤及其试验与评价⽅法⼀、急性毒性试验的概念急性毒性试验是指动物机体⼀次或24h内多次接触受试物后在短期内所产⽜的毒性效应及反应。

观察内容⼀般包括⾏为变化、外观改变以及致死效应。

观察时间⼀般为7d,观察范围可为7~28d(迟发毒性效应)。

凡经⼝或经注射给毒,“⼀次”的含义是指瞬间将受试物输⼊试验动物体内;若经呼吸或⽪肤给毒,“⼀次”则指在⼀个特定的时间内,使试验动物持续接受受试物的过程。

“24h内多次接触受试物”的概念是指当受试物毒性很低,⼀次接触还不能达到充分了解该受试物的毒性作⽤,或⼀次不能导⼊设计剂量的受试物时,需在24h内分次染毒。

⼆、急性毒性试验的⽬的(1)测定和计算出受试物的致死量及其他急性毒试参数,主要获得受试物对某种实验动物以某种接触途径的LD50值;(2)了解受试物对动物机体的急性毒性特征,靶器官和剂量⼀反应关系;(3)研究受试物在动物体内的动⼒学变化规律;(4)为下⼀步的亚慢性、慢性毒性试验及其他毒理学试验的剂量设计和观察指标选择提供依据。

三、急性毒性试验⽅法1.实验动物的选择和要求(1)品种、品系的选择实验动物选择的原则是以哺乳动物为主,选择两种或两种以上的动物,包括啮齿类(rodentspecies)和⾮啮齿类(nonrodenl species),其中⾄少有⼀种⾮啮齿类动物。

啮齿类多选⽤⼩⿏和⼤⿏,⾮啮齿类常选⽤⽝或猴。

(2)性别和年龄或体重的要求对于实验动物的性别⼀般要求雌雄(早6)各半。

如果试验仅为某些特殊试验研究⽬标,也可选⽤单⼀性别。

如致畸试验可仅选雌性动物,对精⼦毒性试验可仅选雄性动物。

急性毒性试验通常要求刚成年的动物。

⼀般按体重选购,通常要求⼩⿏18~25g、⼤⿏180~240g、豚⿏.200~250g、家兔2~2.5kg、猫1.5~2kg、⽝4~6kg(⽝⼀般为1岁左右)。

序贯试验法——精选推荐

序贯试验法——精选推荐

第一节序贯试验法序贯试验法就是根据一定的原则先安排一个或两个试验,然后根据前面的试验结果再安排后面的试验,依次进行下去,直到找到最优值。

该法的优点是试验总次数少,缺点是对于周期较长的试验要花费很长时间才能得到最终试验结果。

显然,这种方法适用于单极值函数。

一、0.618法0.618法也叫做黄金分割法。

0.618是的四位有效近似值。

设在区间内指标有最佳值,则有界闭区间称为含优区间。

黄金分割法就是在=a+(b-a) (3-1-1)x1处做一次试验,再在x1的对称点=b-(b-a) =a+(b-a)2 (3-1-2)x2处做一次试验,比较试验结果y1=f(x1)和y2=f(x2)如果y1=f(x1)好于y2=f(x2),则去掉(a,x2),在留下的范围(x2,b)中已有了一个试验点x1,然后再用上述求对称点的方法求出的对称点做第三次试验。

同理,如果y2=f(x2)好于y1=f(x1),则去掉(x1,b),在留下的范围(a,x1)中做上述试验。

用这样的方法一直做到结果满意为止。

例3-1-1 在冰铜生产中,鼓风炉风压是影响冰铜产量的主要因素。

现用0.618法优选风压。

根据生产经验风压优选范围定为50~70毫米汞柱,用0618法选取试验点(见图3-1-1):第一个试验点x1x1=A+(B-A)w=50+(70-50)×0.618=62毫米汞柱第二个试验点x2x2=B-(B-A)w=70-(70-50)×0.618=58毫米汞柱图3-1-1 例3-1-1试验点经试验,x1点的产量为 92.8 吨/天,x2点的产量为81.0吨/天。

因为x1点产量比x2点高,故去掉A~x2部分,在剩下的x2~B内继续优选。

第三个试验点x3:x 3=x2+(b-x2)w=58+(70-58)w=65毫米汞柱x3点的产量为88.9吨/天。

经过三次试验,选定风压62毫米汞柱。

优选后,冰铜产量提高了11.8吨/天这里需要解释两个问题:为什么w取为0.618,为什么要对称取点。

平行设计,析因设计,序贯设计

平行设计,析因设计,序贯设计

平行设计,析因设计,序贯设计平行设计、析因设计和序贯设计都是实验研究中常用的设计方法。

下面将分别介绍这三种设计方法的基本原理和应用场景。

一、平行设计(Parallel Design)平行设计是指在研究中同时采用两个或多个处理组进行比较,以确定不同因素对研究结果的影响。

平行设计的基本原理是通过在同一时间段内独立地进行多个处理组的比较来消除时间的干扰。

平行设计适用于对多个处理组之间的差异进行比较的情况。

例如,研究某种药物的疗效时,可以将患者随机分成两组,一组接受该药物的治疗,另一组接受安慰剂治疗,然后比较两组患者的治疗效果。

这样可以排除其他潜在影响因素的干扰,更准确地评估药物的疗效。

二、析因设计(Factorial Design)析因设计是指通过对多个因素进行系统的组合和排列,研究各因素和因素间交互作用对结果变量的影响。

析因设计的基本原理是通过对不同因素与因素水平进行组合和排列,以观察不同组合对结果变量的影响。

析因设计适用于研究多个因素对结果变量的影响以及因素间的交互作用的情况。

例如,想要研究某种植物的生长受到水肥比例和光照时间的影响,可以设计一个2×3的析因实验。

其中,水肥比例有两个水平(高水肥比例和低水肥比例),光照时间有三个水平(短、中、长)。

将这两个因素组合起来,共有六个处理组,观察不同处理组中植物的生长情况。

三、序贯设计(Sequential Design)序贯设计是指将研究过程分为若干个阶段,每个阶段的结果可以作为下一个阶段的依据,从而逐步深入研究和完善。

序贯设计的基本原理是根据已有的信息和结果,调整研究设计和参数,逐步建立并完善研究模型。

序贯设计适用于研究过程较长、成本较高或需要周期性调整的情况。

例如,进行新药研发时,可以先进行初步的药物筛选,然后根据筛选结果调整研究设计和参数,并对药物进行进一步的测试,逐步深入研究和完善。

这样可以节省时间和资源,提高研究效率。

需要注意的是,以上设计方法并非相互独立,可以根据研究目的和要求进行灵活组合和调整。

mtbf序贯试验方案

mtbf序贯试验方案

mtbf序贯试验方案MTBF序贯试验方案1. 引言MTBF(Mean Time Between Failures)即故障平均时间间隔,是指设备正常运行的平均时间,越大表示设备的可靠性越高。

MTBF序贯试验是一种常用的测试方法,用于评估产品的可靠性水平。

本方案旨在介绍MTBF序贯试验的步骤和相关注意事项。

2. 试验步骤1.确定试验对象:根据产品特性和试验目的,确定需要进行MTBF序贯试验的产品,并获得相应的样品。

2.设定试验时间:根据产品的预期寿命和试验要求,确定试验时间的长度。

3.安装试验环境:将样品按照产品要求安装在相应的试验环境中,如工作台、高温箱、低温箱等。

4.记录开始时间:在试验开始时记录下试验的开始时间,以便计算MTBF。

5.进行试验:按照产品的使用条件和使用频率,对样品进行持续运行,记录下每次故障发生的时间和原因。

6.统计数据:在试验结束后,将所有的故障发生时间和原因进行统计分析,计算出MTBF。

3. 注意事项•试验环境要符合产品的使用条件,如温度、湿度、电压等参数需要按照产品说明进行设置。

•记录数据时要准确无误,包括故障发生时间和原因。

可以使用电子记录设备或手动记录表格进行记录。

•试验期间要进行定期的观察和维护,确保试验样品的运行状态正常。

•样品的选择应具有代表性,能够反映产品整体的可靠性水平。

•在试验中发生严重故障或安全问题时,应立即停止试验,并进行相应的处理。

4. 结论通过MTBF序贯试验,可以评估产品的可靠性和寿命,并为产品改进提供依据。

在试验过程中,需要严格按照试验步骤操作,并注意记录和维护工作。

通过分析试验结果,可以了解产品的弱点和改进方向,提高产品的可靠性和用户满意度。

以上是MTBF序贯试验方案的相关内容,按照上述步骤进行试验,将有助于评估产品的可靠性水平和提升产品质量。

注意事项中的细节也需密切注意,以确保试验过程的准确性和可靠性。

5. 实施流程•确定试验目标:明确MTBF序贯试验的目的和期望结果,制定相应的指标和要求。

第七章序贯检测

第七章序贯检测
的下限得到当需要的取样数较大时每增加一个检测样本数目增量lnlxlnlnlnln样本检测信息不充分继续增加假设为真假设为真lnlnlnln图73序贯似然比检测图示不作出最终判决723当采样间隔恒定为序贯检测的平均检测时间与平均取样数之间的关系为
第七章序贯检测
心理学的研究上有个现象叫做“破窗效应”, 就是说,一个房子如果窗户破了,没有人去修补,隔
2019、5、9
当假设H0为真时,在第N个取样值时刻检测结束,则必有
lnl(xN)lnl1,判决区域D落 1;在
或者ln: l(xN)lnl0,判决区域 D0; 落在
其中: P (D 1|H 0 虚 ) P l(x 警 N ) lln 1|概 H 0率
正P ( 确 D 0 |H 0 ) P l 概 ( x N ) ll 0 n |H 率 0 1 为
1
e
2
xi
2 n
2
2 n
f (xi | H 1)
1
e
xi 2
a
2 n
2
2 n
似然比为:
2019、5、9
l(xi)
f (xi f (xi
| |
H1) H0)
2axi a2
e 2n2
lnl(xi)2a2 x i n2a2a n2xi2 a2 n2
H1:xi ani H0:xi ni
i1,2,3....,N
k 1
N 1 E E l lln ( ln ( x x N ) ) ||H H 1 1 ( 1 E l)lln (l x n 1 ) |H 1 lln 0
同 2019、5、理 9N 0 E E l l可 l( l n ( n x x N ) ) ||H H 0 0 得 l E l l 1 n ( l( n : 1 x ) - |H ) l 0 l0 n

实验设计的类型

实验设计的类型

实验设计的类型(实验设计—刘文卿p2)实验的目的和方式千差万别,根据不同的实验目的,实验设计可以划分为以下五种类型。

1演示实验实验目的是演示一种科学现象,中小学的各种物理、化学、生物实验课所做的实验都是这种类型的实验。

只要按照正确的实验条件和实验程序操作,实验的结果就必然是事先预定的结果。

对演示实验的设计主要是专业设计,其目的是为了使实验的操作更简便易行,实验的结果更直观清晰。

2 验证试验实验目的是验证一种科学推断的正确性,可以作为其他实验方法的补充实验。

本书中讲述的很多实验设计方法都是对实验数据作统计分析,通过统计方法推断出最优实验条件,然后对这些推断出来的最优实验条件作补充的验证实验给予验证。

验证实验也可以是对已提出的科学现象的重复验证,检验已有实验结果的正确性。

例如1996年7月5日,由英国罗斯林研究所的伊恩·威尔穆特教授等人通过体细胞克隆法培育的第一只克隆羊“多利”问世之后,世界各地的生物学家纷纷做验证实验,最初有许多验证实验是失败的,不少人对其正确性产生怀疑,但是随着时间的推移,越来越多的验证实验宣告成功,并且实验出克隆牛、克隆猪等一系列克隆产品。

这种验证实验着重于实验条件,而不是统计技术。

3 比较实验比较实验(comparative experiments)的实验目的是检验一种或几种处理的效果,例如对生产工艺改进效果的检验,对一种新药物疗效的检验,其实验的设计需要结合专业设计和统计设计两方面的知识,对实验结果的数据分析属于统计学中的假设检验问题。

本书第2章讲述有关比较实验的统计方法。

4优化实验优化实验(optimizition experiments)的实验目的是高效率地找出实验问题的最优实验条件,这种优化实验是一项尝试性的工作,有可能获得成功,也有可能不成功,所以常把优化实验称为试验(test),以优化为目的的实验设计则称为试验设计。

例如目前流行的正交设计和均匀设计的全称分别是正交试验设计和均匀试验设计。

成组序贯实验原理 group sequential test-概述说明以及解释

成组序贯实验原理 group sequential test-概述说明以及解释

成组序贯实验原理group sequential test-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容如下:成组序贯实验是一种重要的临床试验设计方法,旨在提高临床试验效率和减少试验风险。

传统的临床试验通常是一次性地进行,无法及时根据中间结果进行调整。

然而,成组序贯实验通过在试验过程中多次进行中间分析,可以在保证试验可靠性的前提下,提前终止试验或选择优胜的治疗方案。

成组序贯实验的基本原理是通过不断积累来自试验治疗组和对照组的数据,根据预定的监测规则进行中间分析,以确定是否已达到预设的效果或是否存在显著差异。

与传统试验相比,成组序贯实验可以根据中间结果进行统计推断,而无须等待试验结束,从而加快了试验过程。

成组序贯实验具有许多优势。

首先,它可以在试验过程中及时掌握到试验治疗方案的效果,这对于优化治疗方案和提高临床效果非常重要。

其次,成组序贯实验可以在中间分析时终止试验,从而减少了试验时间和资源的消耗。

此外,它还可以降低试验过程中的风险,保护受试者的权益。

随着临床研究的不断发展,成组序贯实验的重要性逐渐凸显。

它不仅可以提高试验效率,减少试验成本,还可以为临床决策提供及时可靠的依据。

未来,随着统计学和数据分析方法的进一步改进,成组序贯实验在医学研究中的应用前景将更加广阔。

1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织架构,让读者能够清晰地了解文章的组织框架和各个部分的内容。

本文按照以下结构进行组织和呈现:第一部分为引言部分,主要包括概述、文章结构和目的。

在概述中,将简要介绍成组序贯实验原理及其重要性。

在文章结构部分,将详细列举并描述本文各个章节的内容,以便读者能够有一个清晰的整体概念。

最后,在目的部分,将明确阐述本文的目标和意义,以便读者对文章有一个明确的预期。

第二部分为正文部分,主要包括成组序贯实验的基本原理和其优势两个部分。

在基本原理部分,将详细介绍成组序贯实验的概念、基本原理和实施流程,以及与传统实验设计的区别和联系。

ac序贯t方案

ac序贯t方案

ac序贯t方案(Adaptive Control Sequential Testing)是一种在实验设计中广泛应用的统计学方法。

它的主要目标是提高实验效率和降低风险,通过逐步调整实验设计,从而使得样本量更加有效和经济。

是建立在统计推断的基础上,它在实验设计中引入了乌龙因素的概念。

乌龙因素是指实验设计中存在的一些无法控制的干扰因素,这些因素可能会对实验结果产生影响。

而传统的实验设计通常是按照固定样本量的规模进行,无法适应乌龙因素的变化。

通过不断分析实验数据,根据已有的信息,动态调整实验设计。

在实验开始时,根据预设的初始样本量进行样本采集和数据分析。

然后根据分析结果,决定是否继续采集样本或停止实验。

如果数据分析表明实验数据已经足够支持结论,可以提前停止实验,从而节省成本和时间。

的优势在于其适应性和高效性。

由于实验设计是可以调整的,所以它能够更好地适应实验中的不确定性和变化。

不断更新的实验设计可以使得实验数据具有更高的信息价值,从而提高实验效率。

此外,还能够降低实验的风险,减少结果的误判。

的实施过程可以分为几个关键步骤。

首先是确定实验目标和预期结果。

然后根据目标和预期结果选择适当的统计推断方法。

接下来是确定初始样本量和停止规则。

初始样本量应该足够大,以达到一定的统计效应。

停止规则可以是根据样本均值或置信度来决定是否继续采样。

最后就是实施实验并进行数据分析。

根据数据分析结果,决定是否继续采样,或停止实验并得出结论。

尽管在实验设计中具有很多优势,但也存在一些限制和注意事项。

首先,实施需要一定的统计知识和技能。

对于非统计专业背景的研究者来说,可能需要借助统计学家的帮助来设计和分析实验。

其次,实验中的乌龙因素可能会对实验结果产生影响,为了减小这种影响,需要尽可能控制其他的干扰因素。

最后,并不适用于所有实验设计,它更适用于一些需要多次数据采集和分析的情况。

总之,是一种在实验设计中提高效率和降低风险的统计学方法。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

步骤如下: 如实验范围已定,要求只做n次实验,分数法的第 一个实验点是在实验范围全长的Fn+1/Fn+2 位置进行。 后面的实验点的选取,均按0.618法步骤依次进行, 直到做完n次实验,即可得到n次实验中的最佳实验方 案。
[例7-3] 某化学反应的反应温度范围为120~200 ℃,要求只进行4次实验,找 出最好的实验结果。
解: 实验过程如图7-2:②优于①;②优于③;②优于④;②优于⑤;⑥优 于②,最佳电流值为19.56 mA。6次实验误差19.56-18.37=1.19 mA。采用均分 法达到该精度的实验次数为 (40-5)/1.19=29次。
图7-2 实验安排过程
7.1.2 分数法 分数法的原理与0.618法完全一样。 预先规定了实验总次数的情况,我们就要用分数法。 分数法与0.618法的不同仅在于第一次实验点的选取方法不同。 “菲比那契数列”: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,… 递推关系:F1=1, F2=1, Fn+2= Fn+ Fn+1, 数列:1, 1/2, 2/3, 3/5, 5/8, 8/13, 13/21, 21/34,…的渐近数0.618。
x0 = 1 2
.
y1 (x22-x32 ) + y2(x32-x1 2) + y3(x12-x2 2) y1(x2 - x3 ) + y2 (x3 - x1 ) + y3(x1 - x2 )
在x=x0处得到实验结果y0后,若需继续实验,则在(x0,y0)和它 相近的两点做新的抛物线,以求最优点。
此方法最适用于中间高、两头低,或中间低、两头 高的二次抛物线情况。
14
如图7-7所示,设在x1、x2、x3三点上做实验,其结果分别为y1、y2、y3。 通过x-y平面上的三点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)作抛物线逼 近曲线,抛物线的顶点(x0,y0)就可能近似于实验曲线的最优点。
如果将下次实验安排在抛物线顶点的横坐标x0处,便可得到最佳的实验 结果y0,此方法常被称为优选法的“最后一跃”。
[例7-4] 某厂对锅炉结垢进行清洗,选用敲下来的垢片做实验,放入17%、10% 的盐酸液内沸煮,17%的需要180 min溶解,10%的需130 min溶解。接着,又做 了一次30%的实验,沸煮300 min垢仍不溶解,说明高浓度不好。因此,决定选 取2 %~10 %的区间,限定做4次实验,用分数法进行优选。 解: 把实验范围分8等份,先后在7%、5%、4%、6%的盐酸溶液中共做4次实 验。比较各次实验结果,以采用6%的盐酸液除垢效果最佳。实验安排及实验结 果见图7-4和表7-2。
7.1.4 抛物线法
不管是黄金分割法,还是分数法,都是通过比较两个实验结 果的好坏,逐步找出最好点。 如果实验结果是定量处理的,那么显然实验结果的数值,即 目标函数值本身的大小,并没有在优化方案中被考虑利用。
抛物线法是根据已得的三个实验数据,找到这三点的 抛物线方程,然后求出该抛物线的极大值,作为下次实验 的根据。用抛物线法可使实验进一步深化,对最优点的位 置作出更准确的估计。
表7-2 实验结果
实验号 ① ② ③ ④ 盐酸浓度/ % 7 5 4 6 解垢时间/ min 105 80 125 75
7.1.3 对分法
前面介绍的几种方法都是先做两个实验,再通过比较,找出最好点所在的倾 向性来不断缩小实验范围,最后找到最佳点。 但不是所有的问题都要先做两点,有时实验是朝一个方向进行的,无需对比 两个实验结果。
例如,称量质量为20~60 g某种样品时,第一次砝码的质量为40 g,如果砝 码偏轻,则可判断样品的质量为40~60 g,于是第二次砝码的质量改为50 g, 如果砝码又偏轻,则可判断样品的质量为50~60 g,接下来砝码的质量应 为55 g,如此称下去,直到天平平衡为准。称量过程如图7-5所示。
图7-5 对分法实验过程 这个称量过程中就使用了对分法(也叫平分法),每个实验点的位置都在实验 区间的中点,每做一次实验,实验区间长度就缩短一半,可见,对分法不仅 分法简单,而且能很快地逼近最好点。
第一次实验点=200+0.618(400-200)=323.6 第二次实验点=400+200-323.6=276.4 第三次实验点=323.6+200-276.4=247.2 第四次实验点=323.6+247.2-276.4=294.4
[例7-2] 某电化学反应中电流对电解产物的产率影响存在最佳值,试用黄金分 割法确定最佳电流值,实验范围为5~40 mA。
解: 已知总实验次数:n=4。 由菲比那契数列得知Fn+2=F6=8,Fn+1=F5=5,于是按分数法应在实验范围总 长的Fn+1/Fn+2= 5/8处安排做第一次实验,即第一实验点①是在: l20+(200-120)´5/8=170 ℃进行。 用“加两头,减中间”计算可得第二次实验点②为: 200+120-170=150 ℃ 比较实验①、②结果,发现②好,去掉170 ℃以上部分,对余下部分求得第 三实验点③为: 170+120-150=140 ℃ 即在第2等份处做实验③。比较实验②、③结果,仍是②好,去掉140 ℃以 下部分,对余下部分求第四实验点为: 170+140-150=160 ℃ 在第4等份处做实验④,比较实验②、④结果,还是②好,故最后确定150 ℃是4次实验中较好的反应温度。
用拉格朗日插值法可以可得通过上述三点的抛物线方程为:
y = y1 (x-x 2)(x-x 3) (x 1-x 2)(x 1 -x 3) + y2 (x-x 1)(x-x 3 ) (x 2-x 1)(x 2-x 3 ) + y3 (x-x 1)(x-x 2) (x 3-x 1)(x3-x 2 )
抛物线的顶点横坐标为
7.1 单因素优选法
优选法是以数学原理为指导,以尽可能少的实验次数找到最优实验方 案的一类方法。 一般在目标函数无明显表达式时采用,运用此方法可以节约大量的人 力、物力和时间。 例如在单因素实验设计的情况下,如果均分法需做1000次实验,则用 优选法只需做14次左右实验就能达到同样的实验精度,所以这一方法在 国内外各个领域中都得到了广泛应用。
由上例可见: (1) 0.618法是在给定的实验范围内确定的最佳点。 若实验范围估算不准确,那么就会失去运用该方法的意义。因此需根据专 业知识和实践经验仔细估算实验范围,以寻找出最佳的实验结果。 (2) 采用0.618法安排实验,每次剪掉的纸条长度都是上次的0.382;而留下 来的是上次长度的0.618。“去短留长” 无论剪掉左边还是右边,都将中间一段保留下来,而且随着实验的一次次 进行,中间段的范围越来越小,实验过的较好点一步又一步接近实验所要寻 求的最优点。 (3) 除了第1次需做2个实验外,其余每次只做一个新实验。 (4) 在实际操作时,每次实验所取数值的确定,可以采用以下简便公式计 算: 第一个实验点,应取数值为:小头+0.618(大头-小头) 以后各次实验点应取数值为:(大头+小头-前次留下的实验点),简单说就 是:加两头,减中间。
第五,比较实验②④再剪去一端,按对折法,依次往后不断确定新的实验点。每 往后进行一次实验,都比前一次更加接近所需要的加入量。 本例共做了8次实验,实验⑤⑥⑦⑧在纸条上所示的位置分别为265.2 g、283.2 g、287.6 g、280.8 g,当做到第8次实验时,认为已取得较满意的结果,另外,剩 余的实验范围已很小,重新实验的结果相差不大,因此可以终止实验。经过比较, 最后获得添加剂的最佳加入量为280.8 g。此法实验精度相当于均分法80多次,提 高工效10多倍,节约了大量人力、物力。
7
序贯实验设计
1
☆系统实验设计法:
对实验先进行系统全面设计,然后按步就班完成各个实验的研究。
☆序贯实验设计法:
有不少实验优化方向难以预见确定,下一步的实验方案往往要根 据上一步的实验结果来设计,也即实验必须一个接着一个开展,时 间上有先后,步骤上分前后。
序贯实验设计法可分为登山法和消去法两类。
• 登山法是逐步向最优化目标逼近的过程,就象登山一样朝山顶(最 高峰)挺进。2 • 消去法则是不断地去除非优化的区域,使得优化目标存在的范围越 来越小,就象去水抓鱼一样逐步缩小包围圈,最终获得优化实验条件。
7.1.1 黄金分割法 黄金分割法,又称0.6l8法、折纸法。 一般适用于对实验总次数预先不做规定、每次做一个实验的情况。
[例7-1] 为了改善某油品的性能,需在油品中加入一种添加剂,其加入量 在200 g/t到400 g/t之间,试确定添加剂的最佳加入量。 解: 这里考察因素只有添加剂加入量一个,总实验次数不限,可采用 0.618法:
但不是所有的问题都能用对分法,只有符合以下两个条件 的时候才能使用。 ① 要有一个标准(或具体指标)。对分法每次只有一个 实验,如果没有一个标准,就无法鉴别实验结果是好是坏。 在上述例子中,天平是否平衡就是一个标准。 ② 要预知该因素对指标的影响规律。也就是说,能够从 一个实验的结果直接分析出该因素的值是取大了还是取小了。 如果没有这一条件就不能确定舍去哪段,保留哪段,也就无 从下手做下一次实验。对于上例,可以根据天平倾斜的方向 来判断是砝码重,还是样品重,进而可以判断样品的质量范 围,即实验区间。
第一,确定第一个实验点。如图7-1(1)取一张纸条,其刻度为200~400 g,在纸 条全长的0.618处划一条直线,在该直线所指示的刻度上做第一次实验,即按 323.6 g做实验①。
第二,确定第二个实验点。用对折法,以中点300 g为准将纸条依中对折,如图 7-1(2)所示,找出对折后与323.6 g相对应的点划第二条线。第二条线的位置正好 在纸条全长的0.382处,该点刻度276.4 g,按276.4 g做实验②。
解: 首先根据这三组数据,确定抛物线的极值点,即下一实验点的位置。为了 表示方便,流量用x表示,效率用y表示,于是
相关文档
最新文档