常用实验设计类型和方法---资料中心---生物在线.pptVIP

常用实验设计类型与分析方法 一、基本概念 总体与样本（注意：样本要有代表性） 总体（population）是指根据研究目的所确定的所有同质的观察个体的集合（全体），样本（sample）是指来自总体的部分观察个体。 处理因素与非处理因素、水平 处理因素（实验因素、研究因素，简称因素），是指在实验中根据研究目的而施加给实验对象的各种人为设置的干预措施。非处理因素是指实验中非人为干预的因素，如实验动物的雌雄、体重，受试者的性别、年龄、病情，实验时的季节、气温等。 ● 应特别注意那些对实验结果有影响的非处理因素。 ● 平衡处理组间的非处理因素是实验设计的重要内容之一。 各因素所处的不同状态称为水平（level），一个处理因素往往可分为若干个水平，而水平数的多少是确定实验组数的依据。 实验单位与观察单位 实验单位（experimental unit）是指接受处理的基本单位。观察单位（observational unit）是指根据研究需要确定的采集数据的基本单位。一个实验单位可以有多个观察单位。注意：处理间的差异应在实验单位中比较。 单独效应、主效应与交互作用 单独效应(simple effect)是指其他因素的水平固定时，同一因素不同水平间的平均差别。主效应(main effect)指某一因素各水平间的平均差别。当某因素的各个单独效应随另一因素水平的变化而变化，且相互间的差别超出随机波动范围时，则称这两个因素间存在交互作用(interaction)。注意：在统计分析时，若存在交互作用，须逐一分析各因素的单独效应。反之，如果不存在交互作用，则两因素的作用相互独立，分析某一因素的作用只需考察该因素的主效应。 常用随机化分组方法 简单随机化 分段随机化 分层随机化 简单随机化：设A和B分别代表处理组和对照组。分组步骤是先将受试对象（如动物、患者）按体重大小（或就诊顺序）编号，然后给每个受试者一位随机数，并规定0-4者分配到A组，5-9者分配到B组。 例若将20个实验单位随机等分为四组。 对2位随机数字规定，00~24为甲组，25~49为乙组，50~74为丙组，75~99为丁组，分组结果如下：(3\4\6) 如本例v=4，k=2,λ=1，T1=10，B1′=26，则 洗脱期表示不施加任何处理或给予安慰剂，用于清除a1、a2的“后效应”，其时间长短根据专业知识确定。必要时，在随机化分组前也可设立洗脱期，以清除试验前药物的影响。 如果用软件计算，数据矩阵只需在随机单位组设计的数据矩阵中增加一列，用来表示处理。如本例，数据矩阵为24行4例，各列分别为观察指标、受试者、阶段和处理。 虽然交叉设计在形式上与随机单位组设计相近，但与随机单位组设计相区别的显著特征是，交叉设计的处理是按不同时间阶段分别安排的，因而可以大大减少受试者的数目。 对于三阶段或三阶段以上的交叉设计，可将受试者看作行单位组、试验阶段看作列单位组，处理用拉丁字母表示，用重复拉丁方安排试验和进行试验结果的统计分析。 交叉设计（三阶段） 试验阶段 处理组 受试者 step1 step2 step3 受试者 n A C B A C B B A R C C B A C A B C B A T1 T2 T3 T1 T2 T3 T1 T2 T3 （六）序贯设计（sequential design） 固定样本的设计：先固定实验单位数N，然后再将N个实验单位按不同方式进行随机分组，待N个实验单位均做完试验并测得反应结果后，再进行统计分析。 序贯设计（非固定样本的设计）：无须先固定实验单位数，而是根据实验单位进入试验的次序，每测得一个实验单位的反应结果就进行一次统计分析，一得出结论，就立即停止试验。 三个优点： ①在某些临床研究或流行病学现场研究中，样本的多少取决于人群中的病例数和受试者进入试验的比率。因此在设计阶段将样本数N看作变数（不固定）比看作常数更合理。 ②当处理组间确实存在差异时，用序贯分析方法可以较早地得出结论，通常比固定样本的设计节约样本，从而可以减少人力、物力的浪费和缩短试验周期。 ③序贯设计是边试验，边分析，在临床疗效比较的试验中，一旦分析结果显示甲药优于乙药，则可立即停止试验，并且让其余受试者均接受甲药的治疗，比固定样本的设计更符