醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計統(tǒng)計工作的基本步驟統(tǒng)計設(shè)計搜集資料整理資料分析資料運(yùn)用資料醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計學(xué)實(shí)1統(tǒng)計工作的基本步驟統(tǒng)計設(shè)計搜集資料整理資料分析資料運(yùn)用資料統(tǒng)計工作的基本步驟統(tǒng)計設(shè)計2“反應(yīng)?！笔录鲜兰o(jì)60年代前后，歐美至少15個國家的醫(yī)生都在使用這種藥治療婦女妊娠反應(yīng)，很多人吃了藥后的確就不吐了，惡心的癥狀得到了明顯的改善，于是它成了“孕婦的理想選擇”（當(dāng)時的廣告用語）。于是，“反應(yīng)?！北淮罅可a(chǎn)、銷售，僅在聯(lián)邦德國就有近100萬人服用過“反應(yīng)?！?，“反應(yīng)?！泵吭碌匿N量達(dá)到了1噸的水平。在聯(lián)邦德國的某些州，患者甚至不需要醫(yī)生處方就能購買到“反應(yīng)?！?。但隨即而來的是，許多出生的嬰兒都是短肢畸形，形同海豹，被稱為“海豹肢畸形”。1961年，這種癥狀終于被證實(shí)是孕婦服用“反應(yīng)?！彼鶎?dǎo)致的。于是，該藥被禁用，然而，受其影響的嬰兒已多達(dá)1.2萬名。經(jīng)過媒體的進(jìn)一步披露，人們才發(fā)現(xiàn)，這起丑聞的產(chǎn)生是因?yàn)樵凇胺磻?yīng)?！背鍪壑?，有關(guān)機(jī)構(gòu)并未仔細(xì)檢驗(yàn)其可能產(chǎn)生的副作用。記者的發(fā)現(xiàn)震驚了世界，引起了公眾的極大憤怒，并最終迫使沙立度胺的銷售者支付了賠償?！胺磻?yīng)停”事件上世紀(jì)60年代前后，歐美至少15個國家的醫(yī)生都3這個例子說明：已經(jīng)通過批準(zhǔn)投放市場的新藥，在若干年內(nèi)仍需密切檢測與研究它的不良反應(yīng)這個例子說明：已經(jīng)通過批準(zhǔn)投放市場的新藥，在若干年內(nèi)仍需密切4實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡介1935年,Fisher系統(tǒng)介紹研究設(shè)計，首次提出研究設(shè)計的基本原則。TheDesignofExperiments.RAFisher(1890~1962)R.A.Fisher:生於倫敦，卒於澳洲。英國統(tǒng)計與遺傳學(xué)家，現(xiàn)代統(tǒng)計科學(xué)的奠基人之一，并對達(dá)爾文演化論作了基礎(chǔ)澄清的工作。1925:系統(tǒng)介紹近代統(tǒng)計學(xué)方法TheStatisticalMethodsforResearchWorkers

實(shí)驗(yàn)設(shè)計簡介1935年,Fisher系統(tǒng)介紹研究設(shè)計，首51.1研究設(shè)計的意義(1)合理安排試驗(yàn)因素，提高研究質(zhì)量。

如規(guī)定實(shí)驗(yàn)組的條件，配置適當(dāng)?shù)膶φ战M，選擇研究方法等。(2)

控制誤差，使研究結(jié)果保持較好的穩(wěn)定性。

如對混雜因素的處理，對不同來源變異的分析，維護(hù)必要的均衡性等。(3)

用較少的觀察例數(shù)，獲取盡可能豐富的信息。

如采用定量指標(biāo)，選擇線性或非線性回歸分析，為使用高效率設(shè)計創(chuàng)造條件等。

1.1研究設(shè)計的意義(1)合理安排試驗(yàn)因素，提高研6調(diào)查（survey）實(shí)驗(yàn)(experiment)1.2研究設(shè)計的類型

調(diào)查（survey）1.2研究設(shè)計的類型7基本原則之一：對照基本原則之二：隨機(jī)基本原則之三：重復(fù)2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則基本原則之一：對照2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本原則8研究設(shè)計的基本原則對照(control)隨機(jī)(randomization)重復(fù)(replication)對照的作用對照的種類對照組形式隨機(jī)化的作用隨機(jī)的含義分層隨機(jī)、分段隨機(jī)重復(fù)的作用重復(fù)的次數(shù)研究設(shè)計的基本原則對照(control)對照的作用隨機(jī)化的作92.1基本原則之一：對照(control)均衡性(1)對等

除處理因素外，對照組具備與實(shí)驗(yàn)組對等的一切非處理因素。(2)同步

對照組與實(shí)驗(yàn)組設(shè)立之后，在整個研究進(jìn)程中始終處于同一空間和同一時間。(3)專設(shè)

任何一個對照組都是為相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)組專門設(shè)立的。不得借用文獻(xiàn)上的記載或以往的結(jié)果或其它研究的資料作為本研究之對照。2.1基本原則之一：對照(control)均衡性10意義(1)消除干擾因素的影響；(2)給一個被比較的標(biāo)準(zhǔn)，使處理因素和非處理因素的差異有一個科學(xué)的對比。對照組的作用意義(1)消除干擾因素的影響；對照組的作用11對照組的作用處理組

處理因素+非處理因素處理效應(yīng)+非處理效應(yīng)對照組

(無)非處理因素(無)非處理效應(yīng)比較結(jié)果

處理因素

處理效應(yīng)

排除“非處理因素”的影響，從而襯托出“處理因素”的作用。對照組的作用12對照組的作用

處理組

處理因素+非處理因素處理效應(yīng)+非處理效應(yīng)

比較結(jié)果

非處理因素處理因素

非處理效應(yīng)處理效應(yīng)對照組的作用非處理因素處理因素非處理效應(yīng)處理效應(yīng)13常用對照種類：（1）空白對照

對照組不施加任何處理因素（2）實(shí)驗(yàn)對照

對照組不施加處理因素，但施加某種實(shí)驗(yàn)因素。（3）標(biāo)準(zhǔn)對照

不設(shè)立專門的對照組，而是用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)值/正常值作對照。實(shí)驗(yàn)研究一般不用標(biāo)準(zhǔn)對照，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)條件不一致。常用對照種類：（1）空白對照14（4）自身對照

對照與實(shí)驗(yàn)在同一受試者身上進(jìn)行（5）相互對照

各實(shí)驗(yàn)組間互為對照，如比較新藥與舊藥的療效（6）歷史對照

以本人過去的研究/他人研究結(jié)果與本次研究結(jié)果作對照（4）自身對照152.2基本原則之二：隨機(jī)(random)客觀性(1)抽樣隨機(jī)

每一個符合條件的實(shí)驗(yàn)對象參加實(shí)驗(yàn)的機(jī)會相同，即總體中每個個體有相同的機(jī)會被抽到樣本中來；(2)分組隨機(jī)每個實(shí)驗(yàn)對象分配到不同處理組的機(jī)會相同；(3)實(shí)驗(yàn)順序隨機(jī)

每個實(shí)驗(yàn)對象接受處理先后的機(jī)會相同。2.2基本原則之二：隨機(jī)(random)客觀性16隨機(jī)與隨意隨機(jī)：random機(jī)會均等，客觀性隨意：aswill隨主觀意愿，主觀性隨機(jī)化分組，不僅能控制已知的混雜因素(非研究因素)，而且還能控制未知的混雜因素。隨機(jī)與隨意隨機(jī)：random機(jī)會均等，客觀性17簡單隨機(jī)隨機(jī)分組隨機(jī)排列分層隨機(jī)隨機(jī)的方法簡單隨機(jī)隨機(jī)的方法18(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

簡單隨機(jī)分組示意136 643 557 604 384 708 218 061 555 871136

643 557 604

384

708

218 061 555

871A B B B A B A A A B(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

A組B組(1)(2)(3)(4)(5)(6)19隨機(jī)排列示意(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

136 643 557 604 384 708 218 061 555 871排列(8) (1) (7) (5) (9) (3) (4) (2) (6) (10)

隨機(jī)排列示意(1) (2) (3) (4) (5) (6) 202.3基本原則之三：重復(fù)(repeated)可靠性(1)整個實(shí)驗(yàn)的重復(fù)。

確保實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性，以提高實(shí)驗(yàn)的可靠性；(2)用多個實(shí)驗(yàn)單位進(jìn)行重復(fù)(樣本含量)。避免把個別情況誤認(rèn)為普遍情況，把偶然性或巧合的現(xiàn)象當(dāng)作必然的規(guī)律，通過一定數(shù)量的重復(fù)，使結(jié)論可信；(3)同一實(shí)驗(yàn)單位的重復(fù)觀察。保證觀察結(jié)果的精度。2.3基本原則之三：重復(fù)(repeated)可靠性21影響樣本含量的因素數(shù)據(jù)的種類個體的變異組間的差別指標(biāo)間的相關(guān)程度設(shè)計方法各組例數(shù)的分配I型錯誤和II型錯誤研究的質(zhì)量影響樣本含量的因素數(shù)據(jù)的種類22（2）查表樣本例數(shù)的計算（1）公式計算（2）查表樣本例數(shù)的計算（1）公式計算23例：兩均數(shù)比較時的樣本含量估計(兩組相等)

：I類誤差，常取0.05

：II類誤差，常取0.20，0.101-

：把握度

：標(biāo)準(zhǔn)差，個體變異

：兩個總體的差值(專業(yè)認(rèn)可)例：兩均數(shù)比較時的樣本含量估計(兩組相等)：I類誤差，24例：降血脂=20mg/L；=30mg/L；=0.051-=90%時

Q1:Q2

N

1:1784:6823:7922:81221:92161:19406N＝78時

Q1:Q2

1-

(%)1:190.04:688.93:785.02:875.61:954.41:1935.6例：降血脂=20mg/L；=30mg/L；=0.0525例：n1

固定，n2

增加時，Power的變化趨勢n1=20Q1:Q2

Power

Q1:Q2

Power

1:10.5589 1:60.78821:20.68241:70.79601:30.7330 1:80.80261:40.7601 1:90.80741:50.7769 1:100.8113=20mg/L；=30mg/L；=0.05例：n1固定，n2增加時，Power的變化趨勢n1=26圖n1固定，n2增加時，Power的變化趨勢

(r=n2:n1)powerr12345678910.5.6.7.8.9圖n1固定，n2增加時，Power的變化趨勢

(r27試驗(yàn)組和對照組樣本含量不等兩組的比例不超過

1:4~4:1試驗(yàn)組和對照組樣本含量不等兩組的比例不超過28樣本含量的影響因素：數(shù)據(jù)的種類：

定量<等級<定性個體的變異：

變異小，樣本含量少組間的差別：

差別大，容易鑒別，n少指標(biāo)間的相關(guān)程度： 相關(guān)大，n少設(shè)計方法：各組例數(shù)的分配：

均衡時，n少I型錯誤和II型錯誤：

小，n大研究的質(zhì)量：樣本含量的影響因素：數(shù)據(jù)的種類： 定量<等級<定性29實(shí)例1規(guī)定實(shí)驗(yàn)組適應(yīng)癥為：破膜和總產(chǎn)程都不超過24小時，無感染(無陽性體征，血常規(guī)正常)以及第一胎產(chǎn)后本人同意放置宮內(nèi)節(jié)育器者。另將篩選剩下的827例作為對照組，不放置宮內(nèi)節(jié)育器。本例，兩組除處理因素(放置節(jié)育環(huán))不同，受試對象的基本條件也不同，試驗(yàn)組較好，而對照組差，缺乏可比性。中華婦產(chǎn)科雜志，1985；20(1)：49～50?！镀矢巩a(chǎn)同時放置宮內(nèi)節(jié)育器735例的初步觀察》將施行剖腹產(chǎn)手術(shù)1562例中的735例作為實(shí)驗(yàn)組，在剖腹產(chǎn)的同時放置宮內(nèi)節(jié)育器。比較兩組被觀察對象的術(shù)后出血、惡露干凈時間和術(shù)后副反應(yīng)等情況。實(shí)例1規(guī)定實(shí)驗(yàn)組適應(yīng)癥為：破膜和總產(chǎn)程都不超過24小時，無感30實(shí)例2

《乳腺癌發(fā)病危險因素的研究》研究采用病例－對照方法調(diào)查607對病例與對照，配對的條件是年齡相仿，上下不超過5歲。原文在未作假設(shè)檢驗(yàn)的情況下，認(rèn)為“兩組年齡相仿”。

年齡病例組人數(shù)對照組人數(shù)

20～ 3 6 30～7284 40～193244 50～228199 60～10167 70～107中華流行病學(xué)雜志，1981;2(4):253

2=17.25，P=0.004實(shí)例2《乳腺癌發(fā)病危險因素的研究》研究采用病例－對照31問題所在

對照組缺乏均衡性！問題所在對照組缺乏均衡性！32討論1欲觀察丹梔逍遙散治療混合性焦慮抑郁障礙的臨床療效，以某西藥作為對照組。將64例符合入組和排除標(biāo)準(zhǔn)的病例按診療次序交替分組，即單號為中藥組，雙號為西藥組。請討論：該分組方法是否符合隨機(jī)原則？《丹梔逍遙散治療混合性焦慮抑郁障礙的臨床研究》(河南中醫(yī)2004年第24卷第8期第62頁)討論1欲觀察丹梔逍遙散治療混合性焦慮抑郁障礙的臨床療效，以某33討論2通過回顧分析某院1990年1月至1998年3月期間28例單宮頸雙子宮畸形早孕人工流產(chǎn)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)人流術(shù)前先給予米索前列醇素制劑可使流產(chǎn)更容易、安全，減少病人痛苦且可避免并發(fā)癥的發(fā)生。兩組的分組方法為：所有病例按就診先后順序分組，1995年10月以后為A組，1995年10月以前為B組。A組(米索組)于術(shù)前3小時頓服米索600μg或術(shù)前1小時后穹窿放置米索200μg，然后進(jìn)行人工流產(chǎn)吸宮術(shù)，共14例；B組(對照組)單純采用常規(guī)流產(chǎn)術(shù)機(jī)械擴(kuò)張宮頸后吸宮。作者認(rèn)為該法“符合隨機(jī)分配法則”。請討論：對照組的設(shè)置是否合適？《單宮頸雙子宮畸形28例人工流產(chǎn)分析》(中國實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志1999年3月第15卷第3期172頁)討論2通過回顧分析某院1990年1月至1998年3月期34討論3作者對30例疑為食管原性胸痛患者的24小時食管pH值監(jiān)測，其中16例晝夜均異常，8例白天異常，2例夜里異常，18例胸痛與酸暴露相關(guān)。得出食管pH監(jiān)測是診斷胃食管反流所致的食管原性胸痛的有效方法之結(jié)論。請討論：該文結(jié)果是否成立？《用24小時食管pH監(jiān)測法診斷食管原性胸痛》(中華外科雜志1995年33卷第2期第69頁)討論3作者對30例疑為食管原性胸痛患者的24小時食管pH值監(jiān)35問題所在不符合研究設(shè)計三原則！

問題所在363實(shí)驗(yàn)設(shè)計3實(shí)驗(yàn)設(shè)計373.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計的特點(diǎn)（1）研究者能人為設(shè)置處理因素（2）受試對象接受何種處理因素/水平是由隨機(jī)分配而定的。（3）能使多種實(shí)驗(yàn)因素包括在較少次數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，更有效地控制誤差，達(dá)到高效的目的。3.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計的特點(diǎn)（1）研究者能人為設(shè)置處理因素383.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計的分類根據(jù)受試對象不同，分為：（1）動物實(shí)驗(yàn)（2）臨床試驗(yàn)

通常局限在患病人群中（3）社區(qū)干預(yù)試驗(yàn)

在某個地區(qū)的所有人群中進(jìn)行，持續(xù)時間一般較長，目的是通過干擾某些危險因素或施加某些保護(hù)性措施，然后了解它們在人群中產(chǎn)生的預(yù)防效果，例在飲水中加氟防齲齒的人群試驗(yàn)。3.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計的分類根據(jù)受試對象不同，分為：393.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本要素1處理因素(treatment)2受試對象(object)3實(shí)驗(yàn)效應(yīng)(effect)3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本要素1處理因素(treatmen401處理因素

（studyfactor,treatment）研究者根據(jù)研究目的欲施加或欲觀察的能作用于受試對象并引起直接或間接效應(yīng)的因素，稱為處理因素。1處理因素

（studyfactor,treatmen41研究因素與混雜因素研究因素：主要研究指標(biāo)，與研究結(jié)果(效應(yīng))相聯(lián)系?；祀s因素：干擾研究結(jié)果的指標(biāo)。研究因素與混雜因素研究因素：主要研究指標(biāo)，42例：電針引產(chǎn)研究因素：產(chǎn)婦狀況。產(chǎn)婦狀況成功失敗合計成功率初產(chǎn)42817660470.9%

經(jīng)產(chǎn)1283916776.6%

P=0.145例：電針引產(chǎn)研究因素：產(chǎn)婦狀況。43例：電針引產(chǎn)混雜因素：胎膜狀況。胎膜狀況成功失敗合計成功率已破3188039879.9%

未破23813537363.8%

P=0.000例：電針引產(chǎn)混雜因素：胎膜狀況。44例：電針引產(chǎn)混雜因素在兩組的分布胎膜產(chǎn)婦狀況已破未破已破率初產(chǎn)33127354.80%

經(jīng)產(chǎn)6710040.12%

P=0.001例：電針引產(chǎn)混雜因素在兩組的分布45例：電針引產(chǎn)混雜因素不同狀態(tài)時，研究因素的分析。胎膜產(chǎn)婦狀況例數(shù)成功成功率P已破初產(chǎn)33125877.9%0.030

經(jīng)產(chǎn)676090.0%未破初產(chǎn)27317062.3%0.332

經(jīng)產(chǎn)1006868.0%

例：電針引產(chǎn)混雜因素不同狀態(tài)時，研究因素的分析。46常見的混雜因素年齡、性別病程、病情疾病史、家族史、伴發(fā)疾病工作性質(zhì)、工作環(huán)境生活習(xí)慣、條件常見的混雜因素年齡、性別47考核某種藥物/治療方法的療效藥物與療法屬處理因素；影響療效的一些非處理因素，如病人的性別、年齡、病型、病程、病情、健康、營養(yǎng)狀況、醫(yī)護(hù)人員的照護(hù)等等；在病人分組試驗(yàn)中，各組病人除處理因素不同之外，各組病人非處理因素應(yīng)通過隨機(jī)化盡量加以控制，使之均衡一致?？己四撤N藥物/治療方法的療效48對混雜因素的處理：采用良好的設(shè)計：排除，平衡；嚴(yán)格的質(zhì)量控制：減少干擾設(shè)計時考慮：改為修飾因素觀察和記錄混雜因素的強(qiáng)度，并考慮用統(tǒng)計學(xué)方法進(jìn)行修飾、控制。對混雜因素的處理：采用良好的設(shè)計：49處理因素標(biāo)準(zhǔn)化處理因素標(biāo)準(zhǔn)化就是保證處理因素在整個實(shí)驗(yàn)的過程中始終如一，保持不變?nèi)绮煌柕耐N種藥物手術(shù)開始階段不熟練，后期熟練處理因素標(biāo)準(zhǔn)化處理因素標(biāo)準(zhǔn)化就是保證處理因素在整個實(shí)驗(yàn)如不同502受試對象（1）動物選擇種系的選擇（種類、品系）動物個體的選擇（如年齡、性別、體重、窩別、營養(yǎng)狀態(tài)等）（2）病例選擇正確診斷納入標(biāo)準(zhǔn)排除標(biāo)準(zhǔn)2受試對象（1）動物選擇51例在考核抗菌藥物療效時，病人入選標(biāo)準(zhǔn)是：（1）成年人：18—65歲，男女不限；（2）經(jīng)臨床確診，患有急性細(xì)菌感染需要進(jìn)行全身抗菌藥物治療的患者；（3）細(xì)菌學(xué)證實(shí)，即致病菌培養(yǎng)陽性；（4）病人無嚴(yán)重肝、腎、心臟及造血系統(tǒng)疾?。唬?）病人需知情同意等。例在考核抗菌藥物療效時，病人入選標(biāo)準(zhǔn)是：52病人的排除標(biāo)準(zhǔn)是：（1）藥物或食物過敏史者；（2）過敏狀態(tài)，如過敏性疾患合并感染；（3）造血功能障礙（特殊情況例外）；（4）妊娠及哺乳期婦女；（5）精神狀態(tài)不能很好合作者；（6）正在應(yīng)用其它抗菌類藥物者等。病人的排除標(biāo)準(zhǔn)是：533實(shí)驗(yàn)效應(yīng)關(guān)聯(lián)性客觀性準(zhǔn)確性與精確性敏感性與特異性3實(shí)驗(yàn)效應(yīng)關(guān)聯(lián)性54指選用的指標(biāo)必須與研究目的有本質(zhì)聯(lián)系，主要通過查文獻(xiàn)、預(yù)備試驗(yàn)和理論分析等提出的關(guān)聯(lián)性指選用的指標(biāo)必須與研究目的有本質(zhì)聯(lián)系，主要通過查文獻(xiàn)、預(yù)備試55客觀性客觀指標(biāo)是測量和檢驗(yàn)的結(jié)果，是借助儀器來回答的；能夠重復(fù)。主觀指標(biāo)是由受試者回答/醫(yī)生自己判斷?？陀^性客觀指標(biāo)是測量和檢驗(yàn)的結(jié)果，是借助儀器來回答的；能夠重56化驗(yàn)室的檢查結(jié)果；物理學(xué)檢查結(jié)果；病理學(xué)的診斷意見；細(xì)菌學(xué)培養(yǎng)結(jié)果如某藥治療慢性胃炎的療效，選用胃鏡下活體組織的病理學(xué)診斷結(jié)果，作為判斷治療效果的觀察指標(biāo)更為客觀可靠?；?yàn)室的檢查結(jié)果；57準(zhǔn)確性與精確性準(zhǔn)確度是指觀察值與真值的接近程度，主要受系統(tǒng)誤差的影響。精密度是指重復(fù)觀察時，觀察值與其平均數(shù)的接近程度，其差值屬于隨機(jī)誤差。準(zhǔn)確性與精確性準(zhǔn)確度是指觀察值與真值的接近程度，主要受系統(tǒng)誤58敏感性與特異性如研究某藥治療缺鐵性貧血的效果，可選用臨床癥狀，體征及血紅蛋白，也可選用血清鐵旦白含量的變化作為觀察指標(biāo)；但前三者作為觀察指標(biāo)不夠靈敏只有在缺鐵較為嚴(yán)重的情況下才會出現(xiàn)血紅蛋白的變化和貧血的癥狀，體征；若選用血清鐵旦白的含量作為觀察指標(biāo)，則可敏銳地反映處理因素的效應(yīng)。敏感性與特異性如研究某藥治療缺鐵性貧血的效果，可選用臨床癥狀59

處理因素

實(shí)驗(yàn)研究的基本要素－－ 受試對象

實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

降壓藥

高血壓病人

血壓值變化

處理因素受試對象實(shí)驗(yàn)效應(yīng)

處理因素604常用的幾種實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法（一）完全隨機(jī)設(shè)計（二）配對設(shè)計（三）配伍組設(shè)計4常用的幾種實(shí)驗(yàn)設(shè)計方法（一）完全隨機(jī)設(shè)計61（一）完全隨機(jī)設(shè)計completelyrandomdesign將受試對象按隨機(jī)化的方法分配到各個處理組中，觀察實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。僅涉及一個處理因素，故又稱單因素設(shè)計。不受組數(shù)的限制；各個處理組樣本例數(shù)可以相等，也可以不等，但相等時效率較高。（一）完全隨機(jī)設(shè)計completelyrandomde62

A組B組

A組B組63完全隨機(jī)設(shè)計例四種飼料喂養(yǎng)大白鼠后的肝重比值(%)

ABCDX2.622.822.913.922.232.763.023.022.362.433.283.302.402.733.183.04所有數(shù)據(jù)n444416均

數(shù)2.40252.68503.09753.32002.8763標(biāo)準(zhǔn)差0.16210.17410.16460.41982.8074SS0.0788750.0909000.0812750.5288002.8073750.77985完全隨機(jī)設(shè)計例四種飼料喂養(yǎng)大白鼠后的肝重比值(%)ABCD64組間變異SS組間Sumofsquaresbetweengroupsn1n2n3n4組間變異SS組間Sumofsquaresbetwee65方差分析表變異來源SS

MSFP總變異2.80737515組間2.02752530.675810.40<0.01組內(nèi)0.779850120.0650Bartlett的方差齊性檢驗(yàn)：

2=4.069,P>0.2方差分析表變異來源SSMSFP總變異2.80737515組66兩兩比較：q檢驗(yàn)DCq=1.745a=2P>0.05CBq=4.980a=3P<0.05q=3.235a=2P<0.05BAq=7.196a=4P<0.05q=5.452a=3P<0.05q=2.216a=2P>0.05DCBA

3.32003.0975

2.68502.4025兩兩比較：q檢驗(yàn)DCq=1.745CBq=4.980q=67結(jié)論：方差分析(ANOVA)及SNK兩兩比較結(jié)果表明，四種飼料喂養(yǎng)大白鼠后的肝重比值不完全相同(F=10.40,P<0.01)，喂養(yǎng)A、B飼料的大白鼠肝重比值比喂養(yǎng)C、D者低(P<0.05)，而A與B間、C與D間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論：方差分析(ANOVA)及SNK兩兩比較結(jié)果表明，四種飼68完全隨機(jī)設(shè)計例3

研究中藥骨碎補(bǔ)對高脂血癥的治療和預(yù)防作用。取家兔44只，隨機(jī)分成四組，每組11只。每間隔5周測定血清膽固醇一次，共測四次（包括給藥前一次），整個實(shí)驗(yàn)期為15周。各組處理如下：造型組：每日以0.3g膽固醇灌胃；治療組：每日以0.3g膽固醇灌胃，于實(shí)驗(yàn)開始的第5

周起每日肌注100%骨碎補(bǔ)液1.7ml/kg；預(yù)防組：每日以0.3g膽固醇灌胃，于實(shí)驗(yàn)開始之日起即每日肌注100%骨碎補(bǔ)液0.8ml/kg；對照組：每日肌注生理鹽水0.8ml/kg。完全隨機(jī)設(shè)計例3研究中藥骨碎補(bǔ)對高脂血癥的治療和預(yù)防作69血清膽固醇含量，mg%

組別實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后0周5周10周15周造型組885691792132672129064553811008403108195552883001205291963461496424724113691112702043611037592301031102641987101311312310治療組7679559064801268611752922411072949194300208269182217523612298656869330791246200122103112119491015606028741278318預(yù)防組60828179156132731387761771128712095360192114200656610666847711397210701088280662587070809936841216921074對照組561047075691006861706454827945911492793108718210376719288846712013366104797144783610059905976血清膽固醇含量，mg%組別實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后0周5周10周15周70各組平均血清膽固醇含量，mg%group實(shí)驗(yàn)時間Total051015188.36324.00484.90750.50404.05279.45323.00252.55140.90200.33390.09140.0994.27108.00108.11475.5588.0977.9073.5078.90Total83.36216.35224.83264.32195.59各組平均血清膽固醇含量，mg%group實(shí)驗(yàn)時間Total071各組各時點(diǎn)平均血清膽固醇含量圖示造型組治療組預(yù)防組對照組各組各時點(diǎn)平均血清膽固醇含量圖示造型組治療組72分析思路：四組是否具有可比性？造型是否成功？對照組是否穩(wěn)定？骨碎補(bǔ)對高脂血癥的預(yù)防和治療效果如何？預(yù)防和治療的顯效時間？預(yù)防和治療的持續(xù)時間？分析思路：四組是否具有可比性？73(1)給藥前四組的比較

預(yù)防組 造型組治療組對照組均數(shù)：90.09 88.36 79.4575.55方差：444.25390.47333.47290.69 方差分析

F=1.474,P=0.2360服從齊性檢驗(yàn)

2=0.489,P=0.9213說明4個組的初始條件一致。(1)給藥前四組的比較74(2)造型是否成功？以實(shí)驗(yàn)時間為X（周）以對應(yīng)時間點(diǎn)的膽固醇含量之均數(shù)為Y造型組的直線回歸分析：

X：0 5 10 15Y：88.36 324.00 484.90750.50

t=15.855,P<0.001

說明造型組在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)血清膽固醇含量持續(xù)上升。造型是成功的。

(2)造型是否成功？以實(shí)驗(yàn)時間為X（周）75(3)對照組是否穩(wěn)定？以實(shí)驗(yàn)時間為X（周）以對應(yīng)時間點(diǎn)的膽固醇含量之均數(shù)為Y對照組的直線回歸分析：

X：0 5 10 15Y：75.55 88.09 77.90 73.50

t=0.487,P>0.5

說明對照組在實(shí)驗(yàn)期內(nèi)血清膽固醇含量不隨時間而改變，是穩(wěn)定的。

(3)對照組是否穩(wěn)定？以實(shí)驗(yàn)時間為X（周）76(4)第5周時四組均數(shù)

的比較

造型組治療組 預(yù)防組對照組均數(shù)： 324.00323.00

140.0988.09

F=5.45,P<0.005

第5周時預(yù)防組與造型組的均數(shù)間差別有統(tǒng)計學(xué)意義，而與對照組差別無統(tǒng)計學(xué)意義。說明在第5周時已有預(yù)防作用。(4)第5周時四組均數(shù)

的比較77(5)第10周時四組均數(shù)

的比較

造型組治療組預(yù)防組對照組均數(shù)：484.90252.5594.2777.90

F=9.78,P<0.001

第10周時治療組與造型組的均數(shù)間差別有統(tǒng)計學(xué)意義，與預(yù)防組、對照組差別無統(tǒng)計學(xué)意義。說明治療已起效，預(yù)防組有持續(xù)效果。(5)第10周時四組均數(shù)

的比較78第15周時四組均數(shù)

的比較

造型組治療組預(yù)防組對照組均數(shù)： 750.50140.90108.0073.50F=9.78,P<0.001

結(jié)論同第10周時。第15周時四組均數(shù)

的比較 造型組治療組79結(jié)論：對家兔肌注骨碎補(bǔ)液，預(yù)防組于用藥第5周時已見防止血清膽固醇升高的作用，直至第15周仍保持與對照組接近的水平。治療組于用藥第5周(即實(shí)驗(yàn)期第10周)時已見膽固醇下降，至用藥第10周(即實(shí)驗(yàn)期第15周)時降至與對照組接近的水平。說明骨碎補(bǔ)對家兔具有預(yù)防和治療高血脂癥的作用。結(jié)論：對家兔肌注骨碎補(bǔ)液，預(yù)防組于用藥第5周時已見防止血清膽80正確應(yīng)用完全隨機(jī)設(shè)計完全隨機(jī)設(shè)計是最常用的一種設(shè)計方法，不受組數(shù)的限制；各組樣本含量可以相等，也可以不等，但在總樣本含量不變的情況下，各組樣本含量相等時的設(shè)計效率最高；對照組可以不止一個；各組應(yīng)達(dá)到均衡一致；各處理組應(yīng)同期平行進(jìn)行；對個體間同質(zhì)性要求較高。在個體同質(zhì)性較差時，完全隨機(jī)設(shè)計并不是最佳設(shè)計。正確應(yīng)用完全隨機(jī)設(shè)計完全隨機(jī)設(shè)計是最常用的一種設(shè)計方法，不受81（二）配對設(shè)計paireddesign是將受試對象按一定條件配成對子，再隨機(jī)分配每對中的兩個受試對象到不同處理組，配對的因素是影響實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的主要非處理因素。自身配對異體配對（二）配對設(shè)計paireddesign82配對的原則條件相近對內(nèi)同質(zhì)配對的原則條件相近對內(nèi)同質(zhì)83正確應(yīng)用配對設(shè)計當(dāng)實(shí)驗(yàn)對象的同質(zhì)性欠佳時，采用配對設(shè)計可以提高處理組間的可比性和均衡性；配對設(shè)計的成敗取決于配對的條件，只有當(dāng)兩組觀察值間的相關(guān)大于0時，配對才是成功的，且能提高檢驗(yàn)效能；當(dāng)采用左右配對設(shè)計時，實(shí)驗(yàn)因素的效應(yīng)必須是局部的，不可以通過神經(jīng)、體液等途徑影響對側(cè)；采用自身前后配對設(shè)計時，應(yīng)考慮到環(huán)境、氣候或疾病的自然進(jìn)展等引起的效應(yīng)改變；配對設(shè)計的資料結(jié)合相關(guān)或回歸分析，有時能得到更豐富的結(jié)論。正確應(yīng)用配對設(shè)計當(dāng)實(shí)驗(yàn)對象的同質(zhì)性欠佳時，采用配對設(shè)計可以提84例題高粘綜合癥患者的血沉較快，某大夫觀察A、B兩個降粘藥物對血沉(mm/h)的影響，結(jié)果如下，試作統(tǒng)計分析。

A藥組病例號12345678910療前40433641403738383539療后36353029302828302730差值4861210910889B藥組病例號12345678910療前39403943383640414045療后20253023242024202528差值1915920141616211517例題高粘綜合癥患者的血沉較快，某大夫觀察A、B兩個降粘藥物85A、B兩個降粘藥物對血沉(mm/h)的影響

療前療后差值A(chǔ)藥組

38.7

2.40630.3

2.9468.4

2.221

B藥組

40.1

2.51423.9

3.38116.2

3.425

A、B兩個降粘藥物對血沉(mm/h)的影響86分析思路：療前兩組比較，以分析可比性；各組療前療后差值分別比較，分別確定各自的變化值；兩組療前療后差值相互比較，分析兩組的效果是否相同？分析思路：療前兩組比較，以分析可比性；87分析結(jié)果：(1)療前兩組比較：t=1.2721，P=0.2195；

可以認(rèn)為兩組具有可比性。(2)A組療前療后比較：td=11.9594，P=0.0000；

可以認(rèn)為A藥治療后血沉減慢。

B組療前療后比較：td=14.9556，P=0.0000；

可以認(rèn)為B藥治療后血沉減慢。(3)兩組治療前后差值相互比較：

t=6.0419，P=0.0000；

可以認(rèn)為B藥降低血沉的效果優(yōu)于A藥。分析結(jié)果：(1)療前兩組比較：t=1.2721，P=0.88結(jié)論：統(tǒng)計分析結(jié)果表明，兩組療前具有可比性(t=1.2721,P=0.2195)；無論是A藥還是B藥，治療后均使血沉減慢(td=11.9594,P=0.0000;td=14.9556,P=0.0000)，B藥降低血沉的效果優(yōu)于A藥(t=6.0419,P=0.0000)。結(jié)論：統(tǒng)計分析結(jié)果表明，兩組療前具有可比性(t=1.272189（三）配伍組設(shè)計randomizedblockdesign亦稱隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，是配對設(shè)計的擴(kuò)充。是將幾個受試對象按一定條件劃分成配伍組/區(qū)組，再將每一配伍組的各受試者隨機(jī)分配到各個處理組中去。總體同質(zhì)性差，部分同質(zhì)性好，區(qū)組化區(qū)組控制，區(qū)組內(nèi)隨機(jī)（三）配伍組設(shè)計randomizedblockdesi90隨機(jī)區(qū)組設(shè)計區(qū)組內(nèi)同質(zhì)、隨機(jī)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計區(qū)組內(nèi)同質(zhì)、隨機(jī)91單向區(qū)組控制示意區(qū)組處理水平1水平2水平3水平3123456單向區(qū)組控制示意區(qū)組處理水平1水平2水平3水平312345692配伍組設(shè)計例1

將人的血濾液放置不同時間，測定其血糖濃度。放置時間分4種(0,45,90,135分鐘)，取八個健康人的血液，各分成4份，按配伍組設(shè)計，結(jié)果見下表。受試者編號放置時間合計0459013519595898336229594888436131061059790398498979590380510298978838561121121019441971051039788393895929080357合計8087967546973055平均10199.594.387.1－標(biāo)準(zhǔn)差6.326.74.684.52

配伍組設(shè)計例1將人的血濾液放置不同時間，測定其血糖濃93配伍組設(shè)計的方差分析變異來源SSdfMSFPtime943.63314.578.490.000block806.27115.228.740.000Residual84.16214.007Total18343159.16

兩兩比較結(jié)果：放置時間,min04590135血糖濃度,mg%101.099.594.387.1配伍組設(shè)計的方差分析變異來源SSdfMSFPtime94394血濾液的放置時間與血糖濃度的關(guān)系 lg(103-Y)=0.282021+0.006881*Time

085血糖濃度，mg%放置時間，分45901359095100105 lg(103-Y)=0.282021+0.006881*Time血濾液的放置時間與血糖濃度的關(guān)系 lg(103-Y)=95結(jié)論：人血濾液中的血糖濃度在放置0～135分鐘期間，隨時間的延長而下降，起初下降不明顯，而后逐漸加快，成指數(shù)下降。結(jié)論：人血濾液中的血糖濃度在放置0～135分鐘期間，隨時間的96正確應(yīng)用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計配伍組設(shè)計是配對設(shè)計的擴(kuò)展，在個體同質(zhì)性較差時，采用配伍設(shè)計可以提高各處理組間的可比性和均衡性；同一區(qū)組內(nèi)的個體應(yīng)盡可能同質(zhì)；實(shí)際上配伍設(shè)計是兩因素多水平的試驗(yàn)，由于每種組合只作一次試驗(yàn)，故不能分析交互作用；采用配伍設(shè)計時，要盡可能使觀察值不缺失，雖然有估計缺失值的方法，但缺失時信息損失較大的。正確應(yīng)用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計配伍組設(shè)計是配對設(shè)計的擴(kuò)展，在個體同質(zhì)性97

盲法偏倚（bias）單盲法：病人不知自己接受何種治療雙盲法：病人和醫(yī)護(hù)人員都不知患者的分組和接受何種治療盲法偏倚（bias）單盲法：病人不知自己接受何種治療985.調(diào)查設(shè)計5.調(diào)查設(shè)計99江蘇省慢性非傳染性疾病基礎(chǔ)資料調(diào)查

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