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1、医学实验设计原则,1,第二讲 实验设计原则,医学实验设计原则,2,实验设计的基本要素,实验设计是在其它因素严格控制的条件下，对实验因素产生的实验效应进行观察。 实验设计主要是对实验因素作合理有效地安排，最大限度地减少实验误差，使达到高效、快速和经济的目的。 实验设计的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应三个组成部分。,医学实验设计原则,3,一、处理因素（研究因素）,处理因素就是指在实验研究中有目的地加到受试对象身上的因素。 与其相对应的是所谓非处理因素，它是指非有意加到受试对象身上，而在实验中可能起到干扰作用的因素。,医学实验设计原则,4,一、处理因素（研究因素）,确定处理因素时要注意以下
2、几个问题： 处理因素的数目及水平不宜过大 要确定处理因素与非处理因素 处理因素的强度要适宜 处理因素必须标准化,医学实验设计原则,5,二、受试对象,医学研究的受试对象通常是人和动物，在实验设计时首先要确定试验对象，并对实验对象和条件作严格规定。 临床试验对象：病人 动物实验对象：动物(实验室),医学实验设计原则,6,三、实验效应,实验效应主要是指标选择问题，具体要求如下： 指标的关联性 指标的客观性 指标的灵敏性 指标的特异性 指标的精确性,医学实验设计原则,7,实验设计的原理,处理因素T能得到相应的、准确的实验效应e，即e是T相应的结果： Te 非处理因素S，非处理因素实验效应s T+Se+
3、s,医学实验设计原则,8,实验设计的原理,实验效应e是与s混在一起的，实验设计的主要任务是如何使e能单独显示出来。如实验设立对照，使实验中两组的S均衡，即S1=S2，这样实验组中T的效应e就可显示出来。在相互对照设计中： 试验组：T1+S1e1+s1 对照组：T2+S2e2+s2,医学实验设计原则,9,实验设计的四原则,对照原则 均衡原则 随机原则 重复原则,医学实验设计原则,10,一、对照原则,只有通过设立对照，才能使处理因素产生的效应显示出来，消除了非处理因素的影响。同时设立对照还可消除和减少试验误差。,医学实验设计原则,11,对照的形式,空白对照：对照组不施加任何处理因素。 实验对照：对
4、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。 标准对照：不设立对照组，而是用现有标准或正常值作为对照。 自身对照：对照和实验在同一受试对象进行 相互对照：各实验组间相互为对照 历史对照：又称为文献对照或回顾对照,医学实验设计原则,12,二、均衡原则,各组之间除处理因素不同外，其他的非处理因素应该完全一致或基本一致，这就称为均衡性好。均衡的方法最常用的有以下两种方法。 l.交叉均衡：此种均衡方法是在实验单元中各设立实验组和对照组。以便两组的非处理因素均衡一敛。 2.分层均衡：是将混杂因素按不同水平划分为若干单位组，然后在每个单位组内安排处理因素。,医学实验设计原则,13,第一设计方案
5、 第二设计方案,医学实验设计原则,14,医学实验设计原则,15,三、随机原则,使实验组和对照组非处理因素趋于一致或均衡的主要手段是随机化。 随机化的方法有多种，最常使用的是利用随机数字表和随机排列表(或称随机化分组表)。,医学实验设计原则,16,随机数字表,随机数字表常用于抽样研究及受试对象的分组随机化。 表内的数字互相独立，无论从横行、纵列或斜向等各种顺序均呈随机状态，使用时可以从任一数字开始，按任何一个顺序录用。,医学实验设计原则,17,随机数字表,医学实验设计原则,18,随机排列表,利用随机排列表进行随机分组较利用随机数字表更为简单，但不适用于随机抽样的研究。随机排列表包括10，20，3
6、0，40，50，100个自然数随机排列而成的六种表格，见附表2至附表7。,医学实验设计原则,19,随机排列表,医学实验设计原则,20,例,医学实验设计原则,21,具体随机分组方法,完全随机设计的随机分组方法 配对设计的随机分组方法 配伍组设计的随机分组方法 对处理因素随机排列,医学实验设计原则,22,四、重复原则,重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。样本含量越大，则抽样误差越小，样本越能代表总体。但是，样本含量太大或实验次数太多，不仅会增加严格控制实验条件的困难，也会造成不必要的浪费。,医学实验设计原则,23,样本含量计算,作总体参数估计时的样
7、本含量 总体均数估计时 总体率估计时 假设检验时的样本含量 样本均数与总体均数比较(或配对比较) 两样本均数比较 两样本率比较,医学实验设计原则,24,习题,1.对于由一个错误的实验设计所产生的实验数据，在进行数据处理之前，其补救方法靠（ ） A.统计方法 B.数学方法 C.重做实验 D.重新设计，重做实验 2.试验设计中要求严格遵守四个基本原则，其目的是为了（ ） A.便于统计处理 B.严格控制或消除随机误差的影响 C.便于进行试验 D.尽量减少或抵消非试验因素的干扰,医学实验设计原则,25,3.在用小白鼠作为受试对象的实验中，实验者用手随意地、一次又一次地从笼子中抓小白鼠，每次抓一只，将先抓到的n1只放入对照组，后抓到的n2只放入试验组。问：这样做意味着什么？ A.实现了随机化B.误用随便取代随机 C.结论仍然可信D.动物分组无关紧要,医学实验设计原则,26,4.（多选）在试验设计中必须涉及的项目称为要素，试验设计的要素有： A试验因素 B试验单位 C试验计划 D试验效应,