最新医学研究的统计学设计精品课件.ppt

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1、 准确度和精密度都好 准确度差、精密度好 准确度？、精密度差 准确度和精密度都差 【例【例1 1】设有同性别的动物】设有同性别的动物1212头，要求用头，要求用随机方法将其分为甲、乙两组。随机方法将其分为甲、乙两组。Data a;%Let n=12; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then group=1; Else group=2; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc

2、print data=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12 2 6 Obs i group 1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5 3 1 6 5 1 7 9 2 8 11 2 9 10 2 10 12 2 11 2 2 12 6 2 SAS 输出结果输出结果SAS 程序程序Data a;%Let n=12; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/3 then group=1

3、;Else if &n/3I=2*&n/3 then group=2;Else group=3; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12 2 6 Obs i group 1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5

4、 3 2 6 5 2 7 9 2 8 11 2 9 10 3 10 12 3 11 2 3 12 6 3 SAS 输出结果输出结果方法方法（1 1）编号编号：对小白鼠进行：对小白鼠进行对子编号对子编号，同时每个，同时每个对子对子内内的二只小白鼠也分别编号。的二只小白鼠也分别编号。（2 2）产生随机数字产生随机数字：对于每一组合编号，依次由计：对于每一组合编号，依次由计算器（计算机）产生随机数（共算器（计算机）产生随机数（共2020个）。个）。（3 3）归组（对子内两只小白鼠的随机）归组（对子内两只小白鼠的随机） ：事先规：事先规定每个对子内随机数字较小者分配到对照组；随机定每个对子内随机数字较

5、小者分配到对照组；随机数字较大者分配到实验组。数字较大者分配到实验组。非同源配对非同源配对随机化分组随机化分组Proc planSeed= 8546793122; Factors pair=10 ordered treat=2 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order pair 10 10 Ordered treat 2 2 Random pair -treat- 1 1 2 2 1 2 3 2 1 4 1 2 5 2 1 6 1 2 7 2 1 8 2 1 9 1 2 10

6、1 2SAS 输出结果输出结果对照组对照组实验组实验组方法方法（1 1）编号编号：对：对1212头动物进行头动物进行区组编号区组编号，同时每个，同时每个区区组内组内的四头动物也分别编号。的四头动物也分别编号。（2 2）产生随机数字产生随机数字：对于每一组合编号，依次由计：对于每一组合编号，依次由计算器（计算机）产生随机数（共算器（计算机）产生随机数（共1212个）。个）。（3 3）归组（区组内四头动物的随机）归组（区组内四头动物的随机） ：事先规定：事先规定每一个区组内随机数字由小到大对应动物分别分配每一个区组内随机数字由小到大对应动物分别分配到甲、乙、丙、丁处理组。到甲、乙、丙、丁处理组。P

7、roc plan Seed= 8546793122; Factors block=3 ordered treat=4 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order block 3 3 Ordered treat 4 4 Random block -treat- 1 1 2 3 4 2 4 1 3 2 3 3 1 2 4SAS 输出结果输出结果甲处理组甲处理组乙处理组乙处理组丙处理组丙处理组丁处理组丁处理组随机化分组随机化分组1组组2组组1组组2组组1. 1. 随机数字法随机数字法（

8、1 1）编号编号：将受试者分别编号为：将受试者分别编号为1 1、2 2、3 3、4 4、1717、1818号。号。（2 2）产生随机数字产生随机数字：由计算器（计算机）产生：由计算器（计算机）产生1818个随机数。个随机数。（3 3）归组归组：随机数字较小的一半患者先用：随机数字较小的一半患者先用A A药后药后用用B B药；较大的一半患者先用药；较大的一半患者先用B B药后用药后用A A药。药。 SAS 程序程序Data a;%Let n=18; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then group=1; Else group=2; Outp

9、ut; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 18 18 Random -i- 1 11 5 9 4 3 12 14 2 16 8 15 10 17 7 6 13 18 Obs i group 1 1 1 2 11 1 3 5 1 4 9 1 5 4 1 6 3 1 7 12 1 8 14 1 9 2 1 10

10、16 2 11 8 2 12 15 2 13 10 2 14 17 2 15 7 2 16 6 2 17 13 2 18 18 2SAS 输出结果输出结果 1. 对照的意义对照的意义 ：区分处理因素与非处理因素的效应，是区分处理因素与非处理因素的效应，是比较比较的必要基础的必要基础 药物治疗药物治疗例例: 老年性慢性支气管炎老年性慢性支气管炎气候转暖气候转暖,自然缓解自然缓解消除和减少实验误差消除和减少实验误差 处理组处理组：对照组对照组：处理因素处理因素非处理因素非处理因素+处理效应处理效应 + 非处理效应非处理效应非处理因素非处理因素非处理效应非处理效应处理因素处理因素处理效应处理效应To

11、day: 8/11/20222. 对照的形式对照的形式 (1)空白对照空白对照(blank control)：对照组不加任何对照组不加任何处理因素处理因素。 例如：例如：实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。 试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。特点：特点： 简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。验效应的测定。 安慰剂对照安慰剂对照(placebo control)包括：空白对照、实验对照、标准对照、自身对照、包括：空白对照、实验对照、标准对

12、照、自身对照、相互对照相互对照 、历史对照、历史对照Today: 8/11/2022(2)实验对照实验对照(experimental control)：施加基础实验施加基础实验条件（非处理因素，如面包、烟薰剂）条件（非处理因素，如面包、烟薰剂）。含含赖氨酸赖氨酸面包面包+非处理因素非处理因素赖氨酸赖氨酸效应效应 + 面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应 面包面包+非处理因素非处理因素 面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应赖氨酸赖氨酸 赖氨酸赖氨酸效应效应中草药中草药+烟薰剂烟薰剂 与与 单纯烟薰剂单纯烟薰剂-空气灭菌空气灭菌2. 对照的形式对照的形式 Today: 8/11

13、/2022 (3) 标准标准对照对照(standard control)：以现有的标准以现有的标准或正常值作对照。或正常值作对照。 例例新方法新方法 与与 传统方法传统方法 患者患者生理、生化指标生理、生化指标 与与 正常人正常人生理、生化指标生理、生化指标 实验室应用较多实验室应用较多 2. 对照的形式对照的形式 Today: 8/11/2022 (4) 自身自身对照（对照（self-control）：实验实验在同一受在同一受试对象上进行试对象上进行（同源配对设计、交叉设计）（同源配对设计、交叉设计）特点：特点： 简单易行，使用广泛。简单易行，使用广泛。 假定试验前后某些环境或自身因素保持不

14、变。假定试验前后某些环境或自身因素保持不变。 2. 对照的形式对照的形式 Today: 8/11/2022(5) 相互相互对照（对照（inter-control） ：几个实验组几个实验组互相作为对照互相作为对照例如：比较例如：比较几种药物几种药物治疗同一疾病的疗效治疗同一疾病的疗效2. 对照的形式对照的形式 Today: 8/11/2022(3) 历史历史对照对照：以过去的研究结果作对照。以过去的研究结果作对照。 与本人或他人过去的研究结果作比较与本人或他人过去的研究结果作比较 不好！不好！2. 对照的形式对照的形式 4. 设立对照存在的问题设立对照存在的问题 (1)缺乏对照缺乏对照 (2)缺

15、乏适当的对照缺乏适当的对照: 历史对照历史对照 （时间不（时间不同步）同步）和和 中外对照中外对照 （空间不同步） (3) 对照不全对照不全 (4) 对照多余对照多余 Today: 8/11/2022(三三)重复的原则重复的原则 重复重复(replication)是指各处理组与对照组要有是指各处理组与对照组要有一定一定样本含量样本含量(sample sizes)。 无限地无限地增加样本含量增加样本含量，将加大实验规模，延长实验，将加大实验规模，延长实验时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。 样本含量不足样本含量不足，检验效能（，检验

16、效能（Power，1）偏低，）偏低，总体参数之间原本有差异也无法检验出来。总体参数之间原本有差异也无法检验出来。nX优点：计算误差比较简便；优点：计算误差比较简便；缺点：对象较多时，甚为复杂。缺点：对象较多时，甚为复杂。例，调查某中学学生的血红蛋白含量，在全体例，调查某中学学生的血红蛋白含量，在全体500名学生中，随机抽取名学生中，随机抽取10%，即抽取，即抽取50人。人。 优点：节省抽样时间和费用。优点：节省抽样时间和费用。 缺点：在某些特殊情况下存在偏性。缺点：在某些特殊情况下存在偏性。（1）求抽样间隔求抽样间隔1500075020/1，即每间隔，即每间隔20人抽取人抽取1个人；个人；（2

17、）抽样抽样 编号，确定在编号，确定在120号之间从何编号开始。然后号之间从何编号开始。然后每加每加 上上20抽取抽取1名儿童。名儿童。例如起始数字为例如起始数字为8，则第，则第8，28，48，68，号号儿童即构成所抽取的样本。儿童即构成所抽取的样本。优点：抽样误差小，不同层可采用不同抽样优点：抽样误差小，不同层可采用不同抽样方法，各层可独立进行分析，各层间可进行方法，各层可独立进行分析，各层间可进行比较分析。比较分析。缺点：分层较多时，调查和分析较麻烦。缺点：分层较多时，调查和分析较麻烦。 优点：在大规模调查中，易于组织，节省人优点：在大规模调查中，易于组织，节省人力物力。力物力。缺点：抽样误

18、差大。缺点：抽样误差大。各种抽样方法的抽样误差顺序：各种抽样方法的抽样误差顺序： 分层分层系统系统单纯单纯整群整群 随机误差：随机误差：抽样误差抽样误差 不恒定、随机、变化不恒定、随机、变化非随机误差非随机误差非系统误差：过失误差非系统误差：过失误差系统误差系统误差：方向性：方向性（三）系统误差类型及其控制（三）系统误差类型及其控制 类类 型型 发生阶段发生阶段 控控 制制 选择偏倚选择偏倚 设设 计计 随机化随机化 测量偏倚测量偏倚 实实 施施 盲盲 法法 混杂偏倚混杂偏倚 分分 析析 配对、分层配对、分层 编号，编号，取随机数字，取随机数字，归组归组对照原则：对照原则：1.1.空白对照空白对照 2. 实验对照实验对照 3. 标准对照标准对照 4. 相互对照相互对照 5.自身对照自身对照重复原则重复原则 六、系统误差与控制方法六、系统误差与控制方法 定义，原因，控制定义，原因，控制 七、盲法及其作用七、盲法及其作用 定义，分类，作用，注意事项定义，分类，作用，注意事项71 结束语结束语