医学统计学第三章实验设计课件(ppt)
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医学统计学实验设计与临床试验设计PPT课件
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实验效应
c、观察指标的准确度和精密度 ►准确度：观察值与真实值的接近程度。主要受系统误 差影响。 ►精确度：相同条件下同一对象的同一指标进行重复观 察时，观察值与其均数的接近程度。主要受随机误差影 响。
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实验设计三原则
对照原则 control
随机化原则 randomization
重复原则 replication
在实验中应设立对照组，其目的是通过与对 照组效应对比鉴别出实验组的效应大小。
是指每个受试对象有相同的概率或机会被分 配到不同的处理组。
是指在相同实验条件下重复进行多次观察， 是消除非处理因素影响的又一重要方法。
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对照原则
只有设立了对照组，才能消除非处理因素对实验结果 的影响，从而使处理因素的效应得以体现。
等效性试验 equivalence
研究目的是要显示两种或多种处理的反应间 差异的大小，在临床上并无重要性的试验。
非劣效性试验 研究目的是显示所试验药的反应，在临床意 non-inferiority 义上不差于(非劣于)对照药的试验。
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临床试验的比较类型
检验假设
优效性检验 等效性检验
非劣效性检验
对处理因素的影响
影响评估
1.安排多个处理因素
1.因素或水平较多时，所需
2.分析多个因素的主效应和 试验组和样本量均较大
交互作用
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临床试验的比较类型
临床上认为一种药物的疗效与另外一种药物的疗效是 等效的，并不是指两者的疗效相等，而是两种药物的疗 效相差（πT－πC）不超过一个允许的范围（－Δ＜ πT －πC ＜Δ）。
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平行组设计 精品课件资料
实验效应
c、观察指标的准确度和精密度 ►准确度：观察值与真实值的接近程度。主要受系统误 差影响。 ►精确度：相同条件下同一对象的同一指标进行重复观 察时，观察值与其均数的接近程度。主要受随机误差影 响。
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实验设计三原则
对照原则 control
随机化原则 randomization
重复原则 replication
在实验中应设立对照组，其目的是通过与对 照组效应对比鉴别出实验组的效应大小。
是指每个受试对象有相同的概率或机会被分 配到不同的处理组。
是指在相同实验条件下重复进行多次观察， 是消除非处理因素影响的又一重要方法。
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对照原则
只有设立了对照组，才能消除非处理因素对实验结果 的影响，从而使处理因素的效应得以体现。
等效性试验 equivalence
研究目的是要显示两种或多种处理的反应间 差异的大小，在临床上并无重要性的试验。
非劣效性试验 研究目的是显示所试验药的反应，在临床意 non-inferiority 义上不差于(非劣于)对照药的试验。
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临床试验的比较类型
检验假设
优效性检验 等效性检验
非劣效性检验
对处理因素的影响
影响评估
1.安排多个处理因素
1.因素或水平较多时，所需
2.分析多个因素的主效应和 试验组和样本量均较大
交互作用
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临床试验的比较类型
临床上认为一种药物的疗效与另外一种药物的疗效是 等效的，并不是指两者的疗效相等，而是两种药物的疗 效相差（πT－πC）不超过一个允许的范围（－Δ＜ πT －πC ＜Δ）。
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2024版全新《医学统计学》完整ppt课件
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协方差分析
在方差分析的基础上，引入协变量， 以消除其对观察变量的影响，从而 更准确地评估控制变量对观察变量 的效应。
05
医学统计图表与可视化技术
统计图表的类型及特点
条形图
用于展示分类数据，可直观比较 各类别之间的差异。
折线图
用于展示时间序列数据或连续性 数据的变化趋势。
散点图
用于展示两个变量之间的关系， 可判断是否存在相关性。
森林图
用于展示多组数据的比较结果，可直观比较各组之 间的差异和联系。绘制时需选择合适的统计方法和 图形类型，如t检验或方差分析，并将结果以森林图 的形式呈现出来。
06
医学统计学在临床研究中的应用
临床试验设计与评价
01
02
03
试验设计类型
包括随机对照试验、交叉 设计、析因设计等，确保 试验的科学性和可比性。
参数估计
讲述点估计、区间估计 的方法及评价标准。
假设检验
介绍假设检验的基本思 想、步骤及常见错误类
型。
方差分析
阐述方差分析的基本原 理、假设条件及常用方
法。
常用统计指标与参数
01
02
03
04
描述性统计指标
介绍均数、中位数、众数、标 准差等描述性统计指标的计算
方法及意义。
推断性统计参数
讲解置信区间、假设检验中的 检验统计量、P值等推断性统
箱线图
用于展示一组数据的分布情况，可观察数据的中心 趋势、离散程度和异常值。绘制时需计算数据的四 分位数、中位数和异常值，并将它们以箱线图的形 式呈现出来。
ROC曲线图
用于评估诊断试验的准确性，可判断试验的灵敏度 和特异度。绘制时需计算不同临界值下的灵敏度和 特异度，并绘制出ROC曲线，计算出曲线下面积 （AUC）以评估试验的准确性。
医学统计学PPT课件：实验设计与临床试验设计
例如在考核抗菌药物疗效时，病而 而 选标准是： 1 成年而 ：18—80岁，男而 不限； 2 经临床确诊，患有急性细菌感染需要进而 全 身抗菌药物治疗的患者；
3 细菌学证实，即致病菌培养阳性； 4 病而 而 严重肝、肾、而 脏及造而 系统疾病； 5 病而 需知情同意等。
病而 的排除标准： 1 药物或食物过敏史者； 2 过敏状态，如过敏性疾患合并感染； 3 造而 功能障碍（特殊情况例外）； 4 妊娠及哺乳期妇而 ； 5 精神状态不能很好合作者； 6 正在应用其它抗菌类药物者等。
特异度(specificity)：某处理因素不存在时所选指标不显 示处理效应的程度，即反映指标鉴别真阴性的能而 。
3.观察指标的准确度和精密度
准确度(accuracy) ：观察值与真实值的接近程度。主 要受系统误差影响。
精确度(precision)：相同条件下同而 对象的同而 指标 进而 重复观察时，观察值与其均数的接近程度。主要 受随机误差影响。
实验设计与临床试验设计
医学研究中，无 论是临床试验还是动物实验，都 需要根据研究目的，制定研究无 案，进无 科学合
理的设计。周密的研究设计，既能够节省无 无 、
物无 、财无 和时间，又能够使研究因素的效应得
以充分体现，获得准确、客观的结果，得出科学
的结论。
R. A Fisher
问题思考：
研究目的：考察“A 药”的降血压的疗效
是研究的处理因素）
• 保持实验条件的无 致性 • 克服对照组病无 的无 理因素
5.自身对照
• 对照和实验因素施加在同无 个受试者上 • 避免个体差异引起的误差 • 有短期自愈倾向和周期性发作倾向的疾病，以
及实验前后某些因素发无 变化，不宜使用自身 对照
卫生统计学-潘海燕 卫统3 实验设计ppt课件
实验2020设/7/1计1
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实验设计的分类
根据研究对象划分
动物实验（animal experiment） 以动物作为研究对象。在动物实验设计 中，可严格地控制条件，包括有毒的环 境、温度、湿度等
实验2020设/7/1计1
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临床试验（clinical trial） 以病人为研究对象。设计时必须周密考虑， 设计相应措施控制误差和偏倚，以保证研究 结果真实可靠
2020/7/11
实验2020设/7/1计1
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14 14
处理因素（study factor，treatment） 处理因素是指研究者施加于受试对象的 因素（如某种药物、某种手术等），可分 为单因素和多因素
抓住试验中的主要因素 控制非处理因素 处理因素标准化
实验2020设/7/1计1
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15 15
实验2020设/7/1计1
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24 24
3. 标准对照 用现有的标准疗法或药物作为对照
4. 实验对照 不给对照组施加处理因素，但施加某种与 处理因素有关的实验因素
实验2020设/7/1计1
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25 25
5. 自身对照 对照与实验在同一受试者身上进行
6. 历史对照 用过去的研究结果作对照
7. 相互对照 几种实验组互为对照，比较几种处理 因素的实验效应之强弱
.
19 19
【例3-4】某医师进行“伤风停胶囊” 治疗风寒感冒的疗效及 用药安全性临床试验，以感冒软胶囊为对照药。 诊断标准：符合中医风寒感冒诊断标准。 纳入标准：①符合中医风寒感冒诊断标准；②发病48小时内； ③ 年龄在18～45岁者； ④ 签署知情同意书者。 排除标准：①妊娠及哺乳期妇女；②精神病患者；③合并心、 脑、肝、肾和造血系统等严重原发性疾病、精神病患者；④已 使用过其他治疗药物者；⑤过敏体质和对本药物过敏者。
医学统计学第3章实验设计
设计类型、估算样本含量、选定统计分析指标和方法等。
根据研究者是否人为地设置处理因素，即是否给予干预
措施，可将医学研究分为调查研究和实验研究两大类。
1. 调查研究
又称观察性研究或非实验性研究，确切地说应是非随机
化对比研究。它对研究对象不施加任何干预措施，是在 完全“自然状态”下对研究对象的特征进行观察、记录， 并对观察结果进行描述和对比分析。
依照因素与水平的不同，可产生四类实验：
单因素单水平实验，如研究教育干预法预防小儿单纯性
肥胖的效果； 单因素多水平实验，如研究不同含氟制剂的防龋效果； 多因素单水平实验，如比较不同治疗方案对椎间盘突出 的治疗效果； 多因素多水平实验，如研究多种药物不同剂量的联合治 疗对消化溃疡的疗效。
与处理因素相对应并同时存在的是非处理因素。某些非
性。
三、实验效应
实验效应是处理因素作用下，受试对象的反应或结局，
它通过观察指标来体现。 选择观察指标时，应当注意以下几点：
1. 客观性
观察指标有主观指标和客观指标之分，主观指标是指被
观察者的主观感受、记忆、陈述或观察者的主观判断结 果；而客观指标则是借助测量仪器或实验室检查等手段 获得的结果。 在临床试验中，主观指标易受观察者和被观察者心理因
组的研究对象数量出现较大差异。应用随机化排列可避 免这种现象。（中医药统计学与软件应用：附表17）
1. 完全随机化 完全随机化就是直接对受试对象进行随机化 分组，分组后各组受试对象的例数不一定相 等。其具体步骤如下： (1) 编号 将n个受试对象按一定顺序编号，如动物可
对照形式有多种，常有以下几种： 1. 安慰剂对照 安慰剂或称伪药物，是一种无药理作用的制剂，不含试 验药物的有效成分，但其外观如剂型、大小、颜色、重
医学统计学PPT课件
验结果,每次都有如此好的吻合. 的概率约10万分之4。 6
绪论 Introduction
讲授内容：
一、医学统计学的意义
二、统计学中的几个基本概念
三、统计资料的类型
四、医学统计工作的基本步骤
五、学习医学统计学应注意的问题
.
7
一、医学统计学的意义
• 1.统计学（statistics）:应用数学的原理与 方法,研究数据的搜集、整理与分析的科 学，对不确定性数据作出科学的推断。
例如：某药治疗高血压患者30名
样本含量（n）为30
.
21
二、统计学中的几个基本概念
• 4、参数（parameter）和统计量（statistic）
• （1）参数（parameter）：根据总体个体 值统 计计算出来的描述总体的特征量。
• 一般用希腊字母表示
• （2）、统计量（statistic）：根据样本个体值统 计计算出来的描述样本的特征量。
（120.2cm,118.6cm,121.8cm,…)
研究某人群性别构成 变量值：男、女。
.
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二、统计学中的几个基本概念
• 2、同质（homogeneity）和变异 （variation）
• （1）、同质（homogeneity）：根据研究 目的给研究单位确定的相同性质。
• 研究长沙市2004年7岁 男孩身高的正常值范围？
.
27
二、统计学中的几个基本概念
• （3）、抽样误差（sampling error）：由 于抽样所造成的样本统计量与总体参数 的差别。
• 例如：=120.0cm
n=100
•
N=5万 → X =118.6cm
• 特点:1)不可避免性
医学统计学实验设计课件
3
2. 研究对象：该地区居民，收集其基本信息（如 年龄、性别、职业等）和健康状况、生活习惯等 信息。
案例四：某地区慢性病发病率影响因素研究
3. 研究方法
采用问卷调查的方式收集信息，采用统计分析方法分析不同因素 与慢性病发病率的关系。
4. 研究结果
经过一定时间的调查和分析，发现某些因素（如年龄、性别、饮食 等）与慢性病发病率存在显著关联。
样本量
根据研究目的、实验设计类型和实际 情况，确定适当的样本量。
实验设计的原则
科学性原则
伦理性原则
实验设计应基于科学原理和方法，合理安 排实验过程，确保实验结果的可靠性。
实验设计应遵循伦理原则，尊重受试者的 权利和利益，确保受试者的安全和福祉。
可重复性原则
随机化原则
实验设计应具有可重复性，以便其他研究 者能够依据该设计进行重复实验。
案例三：某医院医疗质量评估
• 总结词：本案例旨在评估某医院的医疗质量，通过收集患者信息，分析医院的治疗效果、患者满意度等方面。
案例三：某医院医疗质量评估
01
详细描述
02
1. 研究目的：评估某医院的医疗质量，包括治疗效果、患者满
意度等方面。
2. 研究对象：医院收治的患者，收集其基本信息和治疗过程、
04 实验设计案例分 析
案例一：高血压药物治疗效果研究
• 总结词：本案例旨在研究高血压药物治疗效果，通过收集 患者信息，分析药物治疗对患者血压水平的影响。
案例一：高血压药物治疗效果研究
详细描述
1. 研究目的：评估药物治疗对高血压患者的效果，包括降低血压水平、改善生活质 量等方面。
2. 研究对象：高血压患者，随机分为实验组和对照组，实验组接受药物治疗，对照 组接受安慰剂治疗。
实验性研究设计(实验设计) ppt课件
机会被分到实验组和对照组，保证各组间非处理因素均衡一致。 1．随机化目的与内容： ①保证处理组和对照组实验单位各种已知或未知
的基本特征(如年龄、性别、病情、病程等)均衡可比性； ②避免人的主 观因素影响； ③保证统计分析进行统计推断的前提——随机变量。 2．随机化的内容：随机分组、随机抽样、随机实验顺序。 3．随机化方法：随机数字表法、随机排列表法、及抓阄、摸球、掷币、 抽签等半随机方法。
…
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X n2
…
X ng
T2
…
Tg
区组小计
B1 B2
…
Bn X
（二）应用范围：
不论是在动物实验还是临床研究中，若仅考虑一个具有k 水平的研究因素，
且实验单位可以按照某个或某些重要的非研究因素分组时，均可采用随机区组
两只动物。
PPT课件
16
（二）应用实例 例，有20只小鼠，按窝别、性别相同，月龄、体重相同或接近的条件配成 10对，试用随机数字表将其分配到甲组和乙组中去。
——随机数字表法 （1）编号：将10对小鼠顺序编为1-10号； （2）取随机数字：从随机数字表中的任一行任一列开始，如第7行第5列开
始，依次读取一位数抄写于配对号下，见表3-7第2行； （3）事先规定：若随机数字为奇数，则对子中的第一只小鼠分配甲组，另
个动物（即第12号动物）调至C组，使三组动物数相等。最终分组如下，A组：
1,3,9,13,15号，B组：4,5,7,8,10号，PPCT课组件：2,6,11,14,12号。
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（三）重复原则 重复(Replication)：指在相同实验条件下，进行多次实验或观察，
重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。 1. 重复的意义：估计实验误差和降低实验误差。
的基本特征(如年龄、性别、病情、病程等)均衡可比性； ②避免人的主 观因素影响； ③保证统计分析进行统计推断的前提——随机变量。 2．随机化的内容：随机分组、随机抽样、随机实验顺序。 3．随机化方法：随机数字表法、随机排列表法、及抓阄、摸球、掷币、 抽签等半随机方法。
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B1 B2
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（二）应用范围：
不论是在动物实验还是临床研究中，若仅考虑一个具有k 水平的研究因素，
且实验单位可以按照某个或某些重要的非研究因素分组时，均可采用随机区组
两只动物。
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（二）应用实例 例，有20只小鼠，按窝别、性别相同，月龄、体重相同或接近的条件配成 10对，试用随机数字表将其分配到甲组和乙组中去。
——随机数字表法 （1）编号：将10对小鼠顺序编为1-10号； （2）取随机数字：从随机数字表中的任一行任一列开始，如第7行第5列开
始，依次读取一位数抄写于配对号下，见表3-7第2行； （3）事先规定：若随机数字为奇数，则对子中的第一只小鼠分配甲组，另
个动物（即第12号动物）调至C组，使三组动物数相等。最终分组如下，A组：
1,3,9,13,15号，B组：4,5,7,8,10号，PPCT课组件：2,6,11,14,12号。
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（三）重复原则 重复(Replication)：指在相同实验条件下，进行多次实验或观察，
重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。 1. 重复的意义：估计实验误差和降低实验误差。
医学统计学-实验设计PPT课件
例：某中药治疗十二指肠溃疡疗效观察
纳入标准：①年龄在18～70岁之间;②入选 前3～5天内经胃镜检查证实为活动期十二指 肠溃疡,溃疡长径在0.4ｃｍ～2ｃｍ之间,溃 疡数不超过2个;③入组前48小时内停服一切 抗溃疡药物。
排除标准：①复合性溃疡或溃疡数超过2个 ; ②有溃疡严重并发症 (出血、穿孔、癌变 等 )史;③有胃、十二指肠手术史;④孕妇或 哺乳期妇女;⑤心、肝、肾功能异常者;⑥正 在服用非类固醇抗炎药或皮质激素类药物。
正常妇女的子宫内膜细胞组：为同期本院门 诊正常育龄妇女共15例，于放置宫内节育器 前行细管吸宫法获取子宫内膜，术后病理组 织检查证实无病理改变。
一、临床试验的定义、特点与要求
临床试验（clinical trial):指对人类对象进行的 任何意在发现或证实一种试验用药品的临床、 药理学和（或）其他药效学作用；和（或） 确定一种试验用药品的任何不良反应；和 （或）研究一种试验用药品的吸收、分布、 代谢和排泄，以确定药物的安全性和（或） 有效性的研究。
直接影响研究的质量—科学性。
实验研究的特点
处理因素是研究者根据研究目的人为设置的， 是在研究者完全或部分控制的“非自然条件 下”进行的研究。
受试对象接受何种处理与水平是由随机分配 而定的。
证据的可靠性强
二、实验设计的三要素
受试对象（subject） 实验因素（处理因素，treatment） 实验效应（effect）
SARS疫苗I期临床试验
每一个受试者接种疫苗后，要做两个小时 的留院查看，随后定期接受随访和相关的 血、尿、胸片以及血清抗体的检查。
我国人用禽流感疫苗I期临床研究
中国人用禽流感疫苗由北京科兴生物制品 公司和中国疾病预防控制中心共同研制。
【课件】 优秀课件《医学统计学》很全 666页PPT
C. CHENG
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第10页
结束 共666页
一、统计设计
设计（design）是统计工作的第一步，也是关 键的一步，是对统计工作全过程的设想和计划 安排。
统计设计－－－就是根据研究目的确定试验因 素、受试对象和观察指标，并在现有的客观条 件下决定用什么方式和方法来获取原始资料， 并对原始资料如何进行整理，以及整理后的资 料应该计算什么统计指标和统计分析的预期结 果如何等。
2.统计推断(inferential statistics)
使
用样本信息推断总体特征。通过样本统计量进行
总体参数的估计和假设检验，以达到了解总体的
数量特征及其分布规律，才是最终的研究目的。
C. CHENG
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结束 共666页
第三节 统计资料的类型
❖ 医学统计资料按研究指标的性质一般分为定量资料、 定性资料和等级资料三大类。
要求，对整理后的数据进行统计学分析，结合 专业知识，作出科学合理的解释。
C. CHENG
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第15页
结束 共666页
统计分析包括以下两大内容：
1.统计描述(descriptive statistics) 将计算出 的统计指标与统计表、统计图相结合，全面描述 资料的数量特征及分布规律。
❖ 定 性 资 料 的 观 察 指 标 为 分 类 变 量 （ categorical variable）。如人的性别按男、女分组；化验结果按 阳性、阴性分组；动物实验按生存、死亡分组；调查 某人群的血型按A、B、O、AB分组等，观察单位出现的 结果为分类变量，分类变量没有量的差别，只有质的 不同，其组成的资料为定性资料。
医学统计学第三章实验设计课件
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2020/11/12
医学统计学第三章实验设计课件
•概述
•一、实验研究的定义(重点）
将一组实验对象随机分配到两种或多种处 理组，观察比较不同处理因素的效应是否 有差别。说明处理因素是否对受试对象产 生效应。
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医学统计学第三章实验设计课件
•二、实验研究的特点 ※
医学统计学第三章实验设计课件
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
基本单位是个体，如高危人群（乙肝疫苗— HBsAg阳性母亲所生婴儿）
临床试验和现场试验的干预单位都是个体，干 预措施具体分配到每个个体。
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医学统计学第三章实验设计课件
•三、实验研究分类
按受干预试验
动物 病人 健康人
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医学统计学第三章实验设计课件
1．动物实验
优点： 在许多方面可由实验者作任意的安排，使
得研究设计更严密，组间可比性更强。 缺点：
•三大要素
•观察对象 •处理因素 •实验效应
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医学统计学第三章实验设计课件
•一、对照原则
1．设立对照的重要意义
（1）“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别， 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。
医学统计学第三章实验 设计课件
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医学统计学实验设计课件
医学统计学实验设计课件
xx年xx月xx日
contents
目录
• 实验设计概述 • 实验设计的基本要素 • 实验设计的常见问题及解决方法 • 实验设计实例分析 • 统计分析在实验设计中的应用 • 医学统计学实验设计的未来发展
01
实验设计概述
实验设计的定义
实验设计是指在进行实验研究之前，根据研究目的和要求， 运用统计学原理，预先对实验全过程进行计划、安排和构思 的过程。
推论性统计分析
利用样本数据推断总体特征和规律 ，如t检验、卡方检验等。
统计分析的基本方法
描述性统计量
推论性统计量
如平均数、标准差、四分位数等，用于描述 数据的集中趋势和离散程度。
如t值、P值、置信区间等，用于对总体进行 推断和假设检验。
方差分析
回归分析
用于比较两组或多组数据的均值是否存在差 异，如单因素方差分析、协方差分析等。
，满足用户多样化的需求。
03
智能统计分析平台的未来发展
将不断优化算法和功能，拓展应用领域，提高平台的普及率和影响力
。
基于生物信息学的统计方法的发展与应用
1 2 3
生物信息学统计方法的重要性
随着生物信息学的快速发展，生物信息学统计 方法在医学研究中的应用越来越广泛，为精准 医疗提供了更好的技术支持。
盲法的评估与控制
对盲法的实施过程进行严格的监督和评估，确保 其有效性。同时，在数据分析阶段，采用适当的 统计分析方法来控制盲法偏倚的影响。
04
实验设计实例分析
临床疗效评价实验设计
随机对照实验
通过将研究对象随机分为实验组和对照组，比较两组在接受不同治疗方案后的疗 效差异，以评价药物的疗效。
平行对照实验
xx年xx月xx日
contents
目录
• 实验设计概述 • 实验设计的基本要素 • 实验设计的常见问题及解决方法 • 实验设计实例分析 • 统计分析在实验设计中的应用 • 医学统计学实验设计的未来发展
01
实验设计概述
实验设计的定义
实验设计是指在进行实验研究之前，根据研究目的和要求， 运用统计学原理，预先对实验全过程进行计划、安排和构思 的过程。
推论性统计分析
利用样本数据推断总体特征和规律 ，如t检验、卡方检验等。
统计分析的基本方法
描述性统计量
推论性统计量
如平均数、标准差、四分位数等，用于描述 数据的集中趋势和离散程度。
如t值、P值、置信区间等，用于对总体进行 推断和假设检验。
方差分析
回归分析
用于比较两组或多组数据的均值是否存在差 异，如单因素方差分析、协方差分析等。
，满足用户多样化的需求。
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智能统计分析平台的未来发展
将不断优化算法和功能，拓展应用领域，提高平台的普及率和影响力
。
基于生物信息学的统计方法的发展与应用
1 2 3
生物信息学统计方法的重要性
随着生物信息学的快速发展，生物信息学统计 方法在医学研究中的应用越来越广泛，为精准 医疗提供了更好的技术支持。
盲法的评估与控制
对盲法的实施过程进行严格的监督和评估，确保 其有效性。同时，在数据分析阶段，采用适当的 统计分析方法来控制盲法偏倚的影响。
04
实验设计实例分析
临床疗效评价实验设计
随机对照实验
通过将研究对象随机分为实验组和对照组，比较两组在接受不同治疗方案后的疗 效差异，以评价药物的疗效。
平行对照实验
医学统计学第4版 第3章 实验研究设计
干预效果分析
（一）建立研究假设
根据研究目的确定研究假设:
主要问题(primary question) 一项研究所要解决的问题，也就是实验的目的
次要问题 (secondary question)
用于补充说明及完善研究问题
主要问题
绝经期妇女钙干预试验及相关因素研究
次要问题
对于不同钙剂量组对绝经期妇女骨密度的影响 ？ 受试对象的依从性如何？
空白组的设立是为了反映小鼠在不接受任何照射下的生 物体状态； 假照射组反映在一般照射的状态下小鼠的生物体状态， 在该研究中属于实验对照。 两种剂量之间构成了相互对照。 如果没有假照射组作为实验对照，即使接受了不同剂量 的γ射线照射后的两组小鼠外周血白细胞含量之间的差别， 那么此实验结果仅能说明γ射线的剂量不同，对外周血白 细胞的含量影响不同，而不能说明“用γ射线照射与用非γ 射线照射”对外周血白细胞含量的影响之间的差别. 如果没有空白对照组，就不能说明“照射与否”这一因素对 实验结果的影响有多大。
样本含量过小，统计推断效能低 样本含量过大，增加研究成本
随机抽取哈尔滨市红旗社区卫生服务中心管 辖范围内373名绝经期妇女，筛查后招募符 合标准者282名。
（三）确定处理因素
处理因素
又称受试因素，是研究者根据研究目的而施加给受 试对象的特定实验措施 (如试验中给予的某种试验药
物，实行某种手术等)。处理因素标准化
防止混杂偏倚的措施
分层 贯彻随机化原则 配伍组设计 标准化法 Mantel-Haenszel卡方检验 协方差分析
2 M H
钙干预试验质量控制
2024版图文《医学统计学》PPT课件
图文《医学统计学》PPT课件目录•医学统计学概述•医学统计学基本概念•描述性统计方法•推断性统计方法•实验设计与分析•临床医学中的统计学应用01医学统计学概述定义与特点定义医学统计学是应用数理统计学的原理和方法，在医学领域中研究数据的收集、整理、分析和解释的一门科学。
特点以医学为背景，以数据为基础，运用统计学方法揭示医学现象的数量特征和规律。
发展历程及现状发展历程医学统计学经历了从描述性统计到推断性统计，再到现代多元统计分析的发展历程。
现状随着计算机技术的发展和大数据时代的到来，医学统计学在医学研究和实践中发挥着越来越重要的作用。
研究对象与任务研究对象医学统计学的研究对象包括生物医学数据、临床医学数据、公共卫生数据等。
任务医学统计学的任务包括描述医学数据的分布特征、比较不同组别间的差异、分析影响医学现象的因素、预测医学现象的发展趋势等。
02医学统计学基本概念总体样本样本量从总体中随机抽取的一部分个体所构成的集合。
样本中所包含的个体数目。
0302 01总体与样本研究对象的全体个体所构成的集合。
随机抽样与非随机抽样随机抽样按照随机原则从总体中抽取样本的方法，保证每个个体被抽中的机会相等。
非随机抽样根据研究者的主观意愿或方便性选择样本的方法，可能导致选择偏倚。
变量与数据类型变量研究中观察或测量的特征或属性。
数据类型根据变量的性质可分为定量数据和定性数据。
定量数据包括连续型数据和离散型数据，定性数据包括分类数据和顺序数据。
统计量与参数统计量描述样本特征的量，如样本均数、样本标准差等。
参数描述总体特征的量，如总体均数、总体标准差等。
通常情况下参数是未知的，需要通过样本统计量进行估计。
03描述性统计方法频数分布表直方图应用场景频数分布表与直方图用于展示数据的分布情况，包括各组数据的频数、频率、累计频数和累计频率。
用矩形的面积表示各组频数，矩形的高度表示每一组的频数密度，宽度则表示组距。
适用于连续变量，可直观地展示数据的分布规律，如偏态、峰态等。
第三篇医学科学研究设计 ppt课件精品文档
第二十八章 观察性研究设计
调查研究概况 调查设计 抽样调查的样本含量 估计横断面研究 病例对照研究 队列研究
第一节 调查研究概况
调查研究的概念及其特点
概念：指在没有任何干预措施的条件下，客观地观察 和记录研究对象的现状及其相关特征。
特点 • 研究的对象及其相关因素是客观存在的 • 不能用随机化分组来平衡混杂因素
从一定意义上讲，逻辑思维能力是医学
研究人员科学素养的重要标志。
第五节 医学科学研究的 基本程序与步骤
选题：
科学性、创新性、适用性、可行性 课题切忌过大过于笼统。
制定研究方案
合理安排研究因素 严格控制非处理因素 正确估计样本含量
收集资料 数据整理与分析 撰写研究报告
53 44 09 42 72 40 76 66 26 84 02 17 79 18 05 95 17 82 06 53 35 76 22 42 92
……………
33 35 72 67 47 49 41 31 06 70 65 19 69 02 83 92 09 84 38 76 98 09 84 38 76
比较：比较事物之间的异同。 分析：分析事物各部分之间的联系。 归纳：从个别事实推演一般的原理。 演绎：从一般到个别的推理方法 类比：若两类对象之间的某些属性相似，
进而推断它们在其他方面的属性也相似。
比较与分析、归纳与演绎
1942 年, Terry 首次描述了波士顿患晶体后
调查研究的分类
从调查对象的范围分类：普查、抽样调查、典型调查 从抽取样本的方式：概率抽样调查、非概率抽样调查
第二节 调查设计
调查设计 常用的抽样方法 调查表的制定与考评 常用调查方法 调查的组织实施与质量控制
医学统计学第三章实验设计课件
2019/11/9
3．对照形式
（重点掌握）
（1）空白对照
对照组不施加任何处理因素。空白对照在动物实验 和干预试验中简单易行，但在临床试验中一般不设 空白对照，原因：一是容易引起实验组和对照组在 心理上的差异；二是存在医德问题。仅在某些病情 较轻或长期稳定无任何危险的疾病，如慢性关节炎、 HbsAg携带者、近视等可以设置空白对照。
2019/11/9
二、实验研究的特点※
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因各组具有相似
的基本特征，提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
2019/11/9
调查研究的特点
1、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系，只能提供病因线索。
2019/11/9
B．必须设立对照 C．治疗措施属人为的干预性措施 D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观察 治疗效应， 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
2019/11/9
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
• 随机≠随便
– 病人的选择性：对医院、治疗医生、药物
– 医生的选择性：对病人分组
– 其他：疾病自身的规律、病人的年龄、性别等
– 后果：影响疗效的判断；由于不随机，各组差异 不符合概率论和统计学原理，使统计学检验结果 无效
2019/11/9
3．对照形式
（重点掌握）
（1）空白对照
对照组不施加任何处理因素。空白对照在动物实验 和干预试验中简单易行，但在临床试验中一般不设 空白对照，原因：一是容易引起实验组和对照组在 心理上的差异；二是存在医德问题。仅在某些病情 较轻或长期稳定无任何危险的疾病，如慢性关节炎、 HbsAg携带者、近视等可以设置空白对照。
2019/11/9
二、实验研究的特点※
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因各组具有相似
的基本特征，提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
2019/11/9
调查研究的特点
1、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系，只能提供病因线索。
2019/11/9
B．必须设立对照 C．治疗措施属人为的干预性措施 D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观察 治疗效应， 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
2019/11/9
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
• 随机≠随便
– 病人的选择性：对医院、治疗医生、药物
– 医生的选择性：对病人分组
– 其他：疾病自身的规律、病人的年龄、性别等
– 后果：影响疗效的判断；由于不随机，各组差异 不符合概率论和统计学原理，使统计学检验结果 无效
2019/11/9
医学统计学第三章实验设计课件
2020/11/3
二、实验研究的特点※
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因素；
2．能按随机化方法，将研究对象分为 实验组和对照组，使各组具有相似
的基本特征，提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
2020/11/3
调查研究的特点
1、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系，只能提供病因线索。
2020/11/3
B．必须设立对照 C．治疗措施属人为的干预性措施 D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观察 治疗效应， 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
2020/11/3
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
2020/11/3
四、实验研究工作的基本步骤
实验设计 实验资料收集 实验资料整理 实验资料分析
2020/11/3
第二节 实验设计的基本原则
三大原则
对照原则 重复原则 随机化原则
2020/11/3
三大要素
观察对象 处理因素 实验效应
2020/11/3
一、对照原则
1．设立对照的重要意义
（1）“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别， 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。 （2）对照的设置可以排除非研究因素对研究 结果的影响。
二、实验研究的特点※
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因素；
2．能按随机化方法，将研究对象分为 实验组和对照组，使各组具有相似
的基本特征，提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
2020/11/3
调查研究的特点
1、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系，只能提供病因线索。
2020/11/3
B．必须设立对照 C．治疗措施属人为的干预性措施 D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观察 治疗效应， 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
2020/11/3
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
2020/11/3
四、实验研究工作的基本步骤
实验设计 实验资料收集 实验资料整理 实验资料分析
2020/11/3
第二节 实验设计的基本原则
三大原则
对照原则 重复原则 随机化原则
2020/11/3
三大要素
观察对象 处理因素 实验效应
2020/11/3
一、对照原则
1．设立对照的重要意义
（1）“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别， 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。 （2）对照的设置可以排除非研究因素对研究 结果的影响。
医学统计学第三章实验设计课件
对照组与实验组设立之后，在整个研究进 程中始终处于同一空间和同一时间。
任何一个对照组都是为相应的实验组专门 设立的。不得借用文献上的记载或以往的 结果或其它研究的资料作为本研究之对照。
2019/11/17
2．对照组设置的要求
除实验组接受的研究因素外，实验组和 对照组在其他方面都必须尽可能相同。例如， 动物实验，实验组和对照组间动物的种系、 性别、年龄、体重、窝别、毛色等尽可能一 致；临床试验，实验组和对照组间病人的性 别、年龄、体质、病情（期、型）等尽可能 相同。
对照组 替硝唑胶囊
2019/11/17
（5）自身对照
对照和实验在同一受试对象进行。如以病人 用药前后的血压值作对比。此对照简单易行， 在临床试验中广泛应用。但其有两个缺陷： 一是实验中总是把处理前作为对照，这不符 合随机分配原则；二是实验前后某些环境因 素或自身因素发生了改变，可能影响实验结 果。
分析：
不服用药物A
服药组100人
治疗前症状差别无 统计学意义
不服药组100人
2019/11/17
1W后体温下降，症状缓解
1W后体温下降，症状缓解
1天后体温降至正常 治疗1天时体温差 别有统计学意义
3天后体温降至正常 结论：
2．对照组设置的要求
•
均衡性
(1)对等 (2)同步 (3)专设
除处理因素外，对照组具备与实验组对等 的一切非处理因素。
●简单随机化：投硬币、抽签、随机数字
●随机区组
●分层随机
2019/11/17
由上往下，效果越好！
第三节 实验设计的基本内容和步骤
科研设计的步骤: ①建立研究假设;②明确研究范围;③确 立处理因素;④明确观察指标;⑤确定实 验设计的类型⑥控制误差和偏差
任何一个对照组都是为相应的实验组专门 设立的。不得借用文献上的记载或以往的 结果或其它研究的资料作为本研究之对照。
2019/11/17
2．对照组设置的要求
除实验组接受的研究因素外，实验组和 对照组在其他方面都必须尽可能相同。例如， 动物实验，实验组和对照组间动物的种系、 性别、年龄、体重、窝别、毛色等尽可能一 致；临床试验，实验组和对照组间病人的性 别、年龄、体质、病情（期、型）等尽可能 相同。
对照组 替硝唑胶囊
2019/11/17
（5）自身对照
对照和实验在同一受试对象进行。如以病人 用药前后的血压值作对比。此对照简单易行， 在临床试验中广泛应用。但其有两个缺陷： 一是实验中总是把处理前作为对照，这不符 合随机分配原则；二是实验前后某些环境因 素或自身因素发生了改变，可能影响实验结 果。
分析：
不服用药物A
服药组100人
治疗前症状差别无 统计学意义
不服药组100人
2019/11/17
1W后体温下降，症状缓解
1W后体温下降，症状缓解
1天后体温降至正常 治疗1天时体温差 别有统计学意义
3天后体温降至正常 结论：
2．对照组设置的要求
•
均衡性
(1)对等 (2)同步 (3)专设
除处理因素外，对照组具备与实验组对等 的一切非处理因素。
●简单随机化：投硬币、抽签、随机数字
●随机区组
●分层随机
2019/11/17
由上往下，效果越好！
第三节 实验设计的基本内容和步骤
科研设计的步骤: ①建立研究假设;②明确研究范围;③确 立处理因素;④明确观察指标;⑤确定实 验设计的类型⑥控制误差和偏差
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不服药组100人
1W后体温下降，症状缓解
1W后体温下降，症状缓解
1天后体温降至正常 治疗1天时体温差 别有统计学意义
3天后体温降至正常 结论：
2．对照组设置的要求
•
均衡性
(1)对等 (2)同步 (3)专设
除处理因素外，对照组具备与实验组对等 的一切非处理因素。
对照组与实验组设立之后，在整个研究进 程中始终处于同一空间和同一时间。
2．临床试验
实验对象一般为病人
（1）临床试验的定义
以病人为研究对象的实验研究，常用于评价药物 或治疗方法的效果。 在医院或其他医疗照顾环境下进行，研究对象以病人
个体为单位
随机化临床试验 ：长效心痛定—冠心病
（2）临床试验的特点
A．以病人为研究对象
与动物实验相比，临床试验外来影响因素更 难于控制，因为人有社会属性，受精神因素、 心理因素影响；同时临床试验必须在保证病 人安全的前提下进行并要符合医学伦理要求。 因此，临床试验要求高，实施难度大。
（2）安慰剂对照
对照组采用一种无药理作用的“假药”，如淀粉、 生理盐水等，经加工后，其外形、大小、味道等 与试验药物极为相似，不被受试者识别。使用安 慰剂对照可以避免对照组病人产生与实验组不同 的心理作用。安慰剂虽对人体无害但亦无疗效。 因此，必须注意其使用范围。只用在研究的疾病 尚无有效治疗方法或使用安慰剂后该病的病情、 临床经过、预后等影响小或无影响时使用
B．必须设立对照
C．治疗措施属人为的干预性措施
D．临床试验是一种特殊的前瞻性研究。 尽管它是给予治疗措施后，前瞻性观察 治疗效应， 但并不要求病人从同一时 间开始随访。不过对随访的起点应有明 确的定义。
3、现场试验：研究对象以未患病人群为单位； 在社区或现场环境下进行，常用于评价某种 预防措施的效果。
任何一个对照组都是为相应的实验组专门 设立的。不得借用文献上的记载或以往的 结果或其它研究的资料作为本研究之对照。
2．对照组设置的要求
除实验组接受的研究因素外，实验组和 对照组在其他方面都必须尽可能相同。例如， 动物实验，实验组和对照组间动物的种系、 性别、年龄、体重、窝别、毛色等尽可能一 致；临床试验，实验组和对照组间病人的性 别、年龄、体质、病情（期、型）等尽可能 相同。
（3）实验对照
对照组不施加处理因素，但施加某种与处理 因素有关的实验因素。例如
实验组 对照组
课间餐
加赖氨酸的面包 面包
（4）标准对照
用现有标准方法或常规方法做对照。这是临床试 验最常用的对照方法。因为很多情况下不给病人 任何治疗是不符合医德的。在临床试验中，标准 对照适用于已知有肯定治疗方法的疾病。 牙周炎病人 实验组 塞克硝唑胶囊
四、实验研究工作的基本步骤
实验设计 实验资料收集 实验资料整理 实验资料分析
第二节 实验设计的基本原则
三大原则
对照原则 重复原则
随机化原则
三大要素
观察对象 处理因素 实验效应
一、对照原则
1．设立对照的重要意义
（1）“有比较才能鉴别”。实验研究最终要 回答的问题是干预措施的效果有或无、高或低。 要回答这两个问题，只有通过合理的对比鉴别， 才能确定干预措施是否有效以及有效程度。而 对照是比较的基础。 （2）对照的设置可以排除非研究因素对研究 结果的影响。
对照组 替硝唑胶囊
（5）自身对照
对照和实验在同一受试对象进行。如以病人 用药前后的血压值作对比。此对照简单易行， 在临床试验中广泛应用。但其有两个缺陷： 一是实验中总是把处理前作为对照，这不符 合随机分配原则；二是实验前后某些环境因 素或自身因素发生了改变，可能影响实验结 果。
对照的必要性 ---没有比较就没有鉴别
• 疾病的自愈倾向
– 感冒、哮喘等
10冒药A
1周后观察：体温 下降和鼻塞流涕 缓解状况
结论：该药能有效治疗感冒，改善鼻塞流涕状况
感冒的例子
设计：
服用药物A 200名感 随 冒患者 机
分析：
不服用药物A
服药组100人
治疗前症状差别无 统计学意义
二、实验研究的特点※
1．研究者根据实验目的，预先制定实 验设计，人为设置处理因素；
2．能按随机化方法，将研究对象分为 实验组和对照组，使各组具有相似
的基本特征，提高了组间的可比性。
※与调查研究相区别
调查研究的特点
1、研究因素是客观存在的。研究不能主动地施加处理 因素只能“被动地观察客观存在的现象。这是与实验研 究的一个重要区别。 2、不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影 响。这是与实验研究的另一个重要区别。 3、反映某个时点上事物或现象的现状以及与之某些相 关的因素的关系，只能提供病因线索。
医学统计学第三章 实验设计课件(ppt)
24.12.2020
（优选）医学统计学第三章实 验设计课件
学习目的和要求
1、掌握实验实验研究的分类和特点、实验设 计的三要素、医学实验设计的基本原则。
2、熟悉实验设计的基本内容和步骤及常用的 几种实验设计方法。
概述
一、实验研究的定义(重点）
将一组实验对象随机分配到两种或多种处 理组，观察比较不同处理因素的效应是否 有差别。说明处理因素是否对受试对象产 生效应。
基本单位是个体，如高危人群（乙肝疫苗— HBsAg阳性母亲所生婴儿）
临床试验和现场试验的干预单位都是个体，干 预措施具体分配到每个个体。
4．社区干预试验
• 实验对象：以社区人群作为一个整体进行实验观察。 •社区干预试验一般不能实施随机分配原则。 •目的：评价通过干预某些危险因素或施加的保护性措 施在人群中的预防效果 如评价碘化食盐对IDD的预防效果； 饮水加氟对龋齿的预防效果等
3．对照形式
（重点掌握）
（1）空白对照
对照组不施加任何处理因素。空白对照在动物实验 和干预试验中简单易行，但在临床试验中一般不设 空白对照，原因：一是容易引起实验组和对照组在 心理上的差异；二是存在医德问题。仅在某些病情 较轻或长期稳定无任何危险的疾病，如慢性关节炎、 HbsAg携带者、近视等可以设置空白对照。
三、实验研究分类
按受试对象不同，分为三类
动物实验 临床试验 社区干预试验
动物 病人 健康人
1．动物实验
优点： 在许多方面可由实验者作任意的安排，使
得研究设计更严密，组间可比性更强。 缺点：
（1）动物实验的结果不能直接解释人类的 疾病现象。
（2）不同种系的动物有不同的生物学特点，因此动 物实验必须选择同一种系动物。