生物统计学第十一章 实验设计.ppt

第十一章 实验设计 实验计划书的编制 格式: 国内外研究动态 实验目的 预期结果 实验设计的选择：因素及水平；响应量；设计方法 实验方法的确定 田间计划 实验记录 实验设计的基本原则 对照(control) 随机化(randomization) 重复(replication) 实验设计的基本原则 对照原则 目的： 显露处理因素的效应； 控制混杂因素和偏倚； 判断不良反应。 实验设计的基本原则 对照的形式： (1)安慰剂对照(placebo control) (2)空白对照(blank control) (3)实验对照(experimental control) (4)自身对照(self control) (5)标准对照(standard control) 空白对照：对照组不施加任何处理因素。 安慰剂对照:对照组采用一种无药理作用的假药，它在药物剂型或处置上不能为受试者识别，称安慰剂。 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。 标准对照：用现有标准方法或常规方法做对照。这种对照在临床试验中用得较多，因为很多情况下不给病人任何治疗是不符合医德的。另外，还可用于某种新的检验方法是否能代替传统方法的研究。 自身对照：对照与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。 相互对照：几种处理（或水平）互为对照。 实验设计的基本原则 随机化原则 随机化是使每个受试对象都有同等的机会被抽取或分到不同的实验组和对照组。 随机化形式 (1)抽样的随机 (2)分组的随机 (3)实验顺序的随机 实验设计的基本原则 完全随机化 (1)编号 将n个受试对象编号，动物可按体重大小，患者可按就诊顺序。 (2)取随机数 可从随机数字表或计算器或计算机获得。每个受试对象获得的随机数可是一位数，也可是两位数或三位数，一般要求与n的位数相同。 (3)确定组别 根据受试对象获得的随机数决定受试对象在哪一组。分两组可按随机数的奇偶；分k组可按随机数除以k后的余数进行分组。 实验设计的基本原则 例8-1 试将同性别、体重相近的30只动物分到A、B、C三组。 先将动物按体重编号，再从本书后面所附随机数字表中任一行如第16行最左开始连续取30个两位数字。最后将这30个两位数字分别除以3，余数0、1、2分别对应于A、B、C三组 实验设计的基本原则 分层随机化 分层随机化步骤： (1)编号排序 将每层的受试对象编号排序，如体重从轻到重，时间由前至后等。 (2)取随机数 从随机数字表或计算器或计算机获得。每个受试对象可取两位数。 (3)确定组别 根据每层受试对象获得的随机数的大小顺序决定受试对象在哪一组。对每个处理也可规定顺序，如处理A, B, C, …分别对应于序号1, 2, 3, …。 实验设计的基本原则 重复原则 重复是指在相同实验条件下进行多次研究或多次观察。 重复的情形： (1)整个实验的重复 （2）用多个受试对象进行重复 有足够的样本含量(sample size)， （3）同一受试对象的重复观察 重复最主要的作用是估计实验误差。 实验设计的基本要素 实验设计三要素： 受试对象(object) 处理因素(treatment) 实验效应(experimental effect) 实验设计的基本要素 受试对象 受试对象或称研究对象是处理因素作用的客体，是根据研究目的确定的研究总体。 研究目的不同, 医学研究的对象可以是人、动物和植物，也可以是某个器官、细胞和血清等生物材料。 实验设计的基本要素 按试验对象，实验可以分为三类： 动物实验(animal experiment), 其受试对象为动物； 临床试验(clinical trial), 其受试对象通常为患者； 现场试验(field trial), 其受试对象通常为正常人群。 实验设计的基本要素 受试对象作严格的规定，以保证其同质性(homogeneity)和代表性 同质性：动物的种类、品系、年龄、性别、体重、窝别和营养状况等。人群的性别、年龄、民族、职业、文化程度和经济状况、病情和病程等。 代表性：随机抽样 实验设计的基本要素 处理因素 处理因素或受试因素：根据研究目确定的欲施加或欲观察的、并能引起受试对象直接或间接效应的因素，简称处理或因素(factor)。是根据研究目的确定的主要因素，处理因素在整个实验中应始终要保持不变 非处理因素：与处理因素可能同时存在的能使受试对象产生效应的非研究因素。非处理因素干扰效应与所研究因素间关系的观察与分析，常常又称混杂因素(confounder)。 实验设计的基本要素 处