实验设计基本原则.ppt

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1、现在学习的是第1页，共36页现在学习的是第2页，共36页一、对照原则一、对照原则二、随机化原则二、随机化原则三、重复原则三、重复原则实验设计的主要作用就是减小误差，提高效率。实验设计的主要作用就是减小误差，提高效率。现在学习的是第3页，共36页一、对一、对 照照 原原 则则现在学习的是第4页，共36页现在学习的是第5页，共36页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：比较结果比

2、较结果+(无无)(无无)n排除排除“非处理因素非处理因素”的影响，从而衬托出的影响，从而衬托出“处理因素处理因素”的作用。的作用。现在学习的是第6页，共36页100名感冒患者体温、鼻塞流涕情况1周后观察：体温下降和鼻塞流涕缓解状况服用感冒药A结论：该药能有效治疗感冒，改善鼻塞流涕状况例例1 1现在学习的是第7页，共36页1W后体温下降，症状缓解1W后体温下降，症状缓解200名感冒患者服用药物服用药物A A不不服用药物服用药物A A 随 机服药组100人不服药组100人治疗前症状差别无统计学意义治疗1天时体温差别有统计学意义1天后体温降至正常3天后体温降至正常分析分析：设计设计：结论结论：？现在

3、学习的是第8页，共36页包括：空白对照、安慰剂对照、实验对照、包括：空白对照、安慰剂对照、实验对照、自身对照、标自身对照、标准对照、相互对照准对照、相互对照 、历史对照。、历史对照。1.1.安慰剂对照安慰剂对照现在学习的是第9页，共36页特点：简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效特点：简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。应的测定。2.2.空白对照空白对照注意：在动物实验研究中，可以使用空白对照，而注意：在动物实验研究中，可以使用空白对照，而在针对人体的临床试验研究中，一般不能使用空白在针对人体的临床试验研究中，一般不能使用空白对照。对照组可以使用常规疗法以保证病人的生

4、命对照。对照组可以使用常规疗法以保证病人的生命安全，而对危重病人则更要注意不能使用空白对安全，而对危重病人则更要注意不能使用空白对照。照。现在学习的是第10页，共36页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 非处理因素非处理因素 +非处理因素效应非处理因素效应3.3.实验对照实验对照现在学习的是第11页，共36页特点：特点：简单易行，使用广泛。但若试验前后某些环境或自身简单易行，使用广泛。但若试验前后某些环

5、境或自身因素发生改变，并且会影响试验结果，就难以说明问题。因素发生改变，并且会影响试验结果，就难以说明问题。4.4.自身对照自身对照现在学习的是第12页，共36页例某种新的方法能否代替传统方法的研究；例某种新的方法能否代替传统方法的研究；某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。某病患者与正常人的某生理、生化指标是否相同。实验室应用较多实验室应用较多 5.5.标准对照标准对照例如：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.相互对照相互对照 现在学习的是第13页，共36页7.7.历史对照历史对照 由于这些疾病难以治愈或无法治愈，这种累积下来的治疗由于这些疾病难以治愈或

6、无法治愈，这种累积下来的治疗结果就成为历史对照。例如，狂犬病一但发病，其治愈率几乎结果就成为历史对照。例如，狂犬病一但发病，其治愈率几乎为零，这是一个历史的治疗结果。历史对照一般不宜使用，应为零，这是一个历史的治疗结果。历史对照一般不宜使用，应用时应特别注意资料的各种背景条件因素及其可比性。用时应特别注意资料的各种背景条件因素及其可比性。现在学习的是第14页，共36页随机化（随机化（randomizationrandomization）是指总体中的每一个个体都是指总体中的每一个个体都有有均等的机会均等的机会被抽取或被分配到实验组及对照组中去被抽取或被分配到实验组及对照组中去。随机化原则的核心是

7、。随机化原则的核心是机会均等机会均等。使用随机化方法可以。使用随机化方法可以消除在抽样及分组过程中，由于研究人员对受试对象主观消除在抽样及分组过程中，由于研究人员对受试对象主观意愿的选择而造成试验效应的误差。意愿的选择而造成试验效应的误差。目的目的:是使各组非实验因素的条件均衡一致，以消除 对实验结果的影响。现在学习的是第15页，共36页客观性客观性:随机随机“随意随意”现在学习的是第16页，共36页现在学习的是第17页，共36页现在学习的是第18页，共36页1.1.完全随机化完全随机化完全随机化就是直接对受试对象进行随机化分组，但分组后各组受试对象的例数不一定相同。具体步骤如下：具体步骤如下

8、：（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、计算器和计算机获得。每 个受试对象获得的随机数可是一位数，也可 以是两位数或三位数，一般要求与n的的位数 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。现在学习的是第19页，共36页预选对象受试对象对照组纳入标准实验组随机化随机化现在学习的是第20页，共36页动物编号动物编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 随机数字随机数字 6 9 2 6 4 7 2 9 9 8 组组 别别 甲甲 乙乙 甲

9、甲 甲甲 甲甲 乙乙 甲甲 乙乙 乙乙 甲甲 现在学习的是第21页，共36页现在学习的是第22页，共36页例例 5 5 用电脑产生随机数将用电脑产生随机数将 1010 头动物随机分到甲、头动物随机分到甲、乙两组乙两组 （1 1）动物编号动物编号 （2 2）产生随机数产生随机数 （3 3）事先规定随机数者事先规定随机数者小小为甲组，为甲组，大大者为乙组者为乙组 （4 4）按随机数排序，分组按随机数排序，分组 编号编号 7 7 2 2 1010 1 1 8 8 3 3 9 9 5 5 4 4 6 6 随机数随机数 0.010.01 0.100.10 0.140.14 0.380.38 0.410.

10、41 0.600.60 0.860.86 0.880.88 0.900.90 0.960.96 分组分组 甲组甲组 甲组甲组 甲组甲组 甲组甲组 甲组甲组 乙组乙组 乙组乙组 乙组乙组 乙组乙组 乙组乙组 现在学习的是第23页，共36页 配对随机化配对随机化和和区组随机化区组随机化可看成分层随机化的实际应用。可看成分层随机化的实际应用。（1）编 号：将每层的受试对象编号排序,可按体重大小，时间由前至后等。（2）取随机数：可从随机数字表、计算器和计算机获得。每 个受试对象获得的随机数可取两位数。（3）确定组别：根据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。对每个处理也可以规定 顺序，

11、如处理A，B，C，分别对应于序 号1,2,3。现在学习的是第24页，共36页随机分组 随机分组 随机分组 随机分组 预 选 对 象 研 究 对 象 纳入 标准 区组 1 区组 2 区组 3 区组 n?按配伍 条件 4 个水平 4 个水平 4 个水平 4 个水平 区组随机设计区组随机设计现在学习的是第25页，共36页现在学习的是第26页，共36页 与完全随机分组设计相比，随机区组设计在随机分组与完全随机分组设计相比，随机区组设计在随机分组以前，先将实验单位按其自然属性或某一非处理因素配以前，先将实验单位按其自然属性或某一非处理因素配成区组，保证了该因素在各处理组间的分布均衡，随机成区组，保证了该

12、因素在各处理组间的分布均衡，随机区组设计多用于实验室研究或动物试验。区组设计多用于实验室研究或动物试验。现在学习的是第27页，共36页 受试者号 1.1 1.2 2.1 2.2 3.1 3.2 4.1 4.2 5.1 5.2 6.1 6.2 7.1 7.2 8.1 8.2 9.1 9.2 10.1 10.2 随机数字 处 理 8 乙 甲 7 甲 乙 6 乙 甲 2 乙 甲 5 甲 乙 9 甲 乙 0 乙 甲 1 甲 乙 4 乙 甲 3 甲 乙 按配对设计的要求将按配对设计的要求将1010对病人进行分组对病人进行分组现在学习的是第28页，共36页现在学习的是第29页，共36页现在学习的是第30页

13、，共36页20只动物的分组结果只动物的分组结果 动物编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 随机数字 分配组别 3 C 2 B 1 A 4 D 4 D 3 C 2 B 1 A 3 C 1 A 2 B 4 D 3 C 1 A 2 B 4 D 3 C 2 B 1 A 4 D 现在学习的是第31页，共36页重复重复是指在相同的实验条件下进行实验过程的重复。是指在相同的实验条件下进行实验过程的重复。重复程度重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。表现为样本含量的大小和重复次数的多少。意义：意义：消除非处理因素影响的另一重要手段消

14、除非处理因素影响的另一重要手段验证实验结果的真实可靠性验证实验结果的真实可靠性现在学习的是第32页，共36页现在学习的是第33页，共36页实实 验验 设设 计计一、对照原则一、对照原则二、随机化原则二、随机化原则三、重复原则三、重复原则第二节第二节 实验设计的基本原则实验设计的基本原则现在学习的是第34页，共36页研研究究对对象象疗效评定疗效评定无效随机对照研究设计（随机对照研究设计（RCT)有效对照组对照组试验组试验组无效有效随机分组随机分组试验组治疗方案试验组治疗方案对照组治疗方案对照组治疗方案治疗结果治疗结果治疗结果治疗结果结果结果变量变量测定测定现在学习的是第35页，共36页随机分组 随机分组 随机分组 随机分组 预 选 对 象 研 究 对 象 纳入 标准 区组 1 区组 2 区组 3 区组 n?按配伍 条件 4 个水平 4 个水平 4 个水平 4 个水平 区组随机设计区组随机设计现在学习的是第36页，共36页