實驗設(shè)計（experimentaldesign）原理及基本原則

魏敏杰、阮強、羅陽、孟繁浩、富偉能、王振寧、陳磊中國醫(yī)科大學(xué)實驗設(shè)計（experimentaldesign）原理及基實驗的基本要素處理因素受試對象實驗效應(yīng)實驗的基本要素處理因素處理因素的性質(zhì)

化學(xué)：藥物、毒物、激素、營養(yǎng)素等有機和無機的化學(xué)物質(zhì)；物理：電、磁、射線、溫度、濕度、乏氧等；生物：細(xì)菌、真菌、病毒、寄生蟲等；其他：本體因素。實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件處理因素的數(shù)目和水平

單因素設(shè)計：每次實驗只觀察1個因素的效應(yīng)。優(yōu)點：目標(biāo)明確，簡單易行，條件容易控制，結(jié)果一目了然。缺點：每次解決的問題少，如果有多種因素等待實驗，則進度慢。處理因素的數(shù)目和水平單因素設(shè)計：單因素多水平設(shè)計：處理因素只有1個，但可從幾個水平進行觀察?！八健笔侵竿灰蛩卦诹可系牟煌潭取Ｈ缢幬飫┝坑懈?、中、低。單因素多水平的設(shè)計也可看成是多因素設(shè)計。多因素設(shè)計：在一次實驗中同時觀察幾種因素的效應(yīng)。單因素多水平設(shè)計：處理因素的強度

量的概念如劑量的大小，射線的強弱，溫度的高低等。處理因素的強度應(yīng)適宜，過強則傷害受試對象，過弱則觀察不出應(yīng)有的效應(yīng)。處理因素的標(biāo)準(zhǔn)化

要保證在整個實驗過程中處理因素始終如一，保持不變。

處理因素的強度受試對象(studysubjects)指處理因素所作用的對象。亦稱實驗對象、研究對象或觀察對象。受試對象(studysubjects)受試對象的標(biāo)準(zhǔn)化

動物：用國際上承認(rèn)的種屬、品系。窩別、體重、齡期等。

人：種族、地域、性別、年齡等自然條件，應(yīng)考慮社會因素（如職業(yè)、愛好、生活習(xí)慣、經(jīng)濟條件、居住環(huán)境、家庭狀況、心理狀態(tài)）。

離體器官、組織、細(xì)胞：采樣部位、采取條件、新鮮程度、保存方式、培養(yǎng)方式等。

病理模型：要考慮病理的強度，病理模型的病情不宜過重，病程不宜過長。受試對象的標(biāo)準(zhǔn)化

受試對象的例數(shù)

要有一定的例數(shù)才能說明問題

資料的性質(zhì)：計數(shù)資料30～100例，計量資料10～20例。

受試對象的例數(shù)實驗效應(yīng)（experimentaleffect）處理因素作用于受試對象后出現(xiàn)以某種指標(biāo)形式表示的效應(yīng)。

以計數(shù)指標(biāo)表達的資料為計數(shù)資料，大多以研究對象中出現(xiàn)或不出現(xiàn)某一屬性的“率”或“比”來表達，故又稱定性資料，以計量指標(biāo)表達的資料為計量資料，計量資料比計數(shù)資料精確，多次重復(fù)測量所得結(jié)果變異較小，可得出較精確可靠的結(jié)論，由于較精確、誤差小，故所需樣本數(shù)量和觀察次數(shù)較少。

實驗效應(yīng)（experimentaleffect）

選擇指標(biāo)的原則：

有效、合理、勿濫、客觀。

指標(biāo)應(yīng)具備的條件：

（1）關(guān)聯(lián)性:與研究目的有本質(zhì)的聯(lián)系，能確切的反映處理因素的效應(yīng)。即有效性。（2）靈敏性:能敏感的反映效應(yīng)。（3）穩(wěn)定性:一致性要好，變異大的指標(biāo)測試結(jié)果不可能正確，也不具有可重復(fù)性。選擇指標(biāo)的原則：（4）特異性是指指標(biāo)的專一性，只對某種或某幾種處理因素產(chǎn)生效應(yīng)反應(yīng)。特異性越強越能揭示事物的本質(zhì)。（5）精確性即精確度。二種含義：一是指標(biāo)本身的精確度，

二是所用儀器設(shè)備的精確度。（6）可行性是否具備測試所選指標(biāo)的條件和設(shè)備。

實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件

一.對照原則1.對照的意義通過對照鑒別處理因素與非處理因素的差異消除和減少實驗誤差。2.對照種類：

（1）空白對照：對照組不加任何處理。

（2）實驗對照：對照組施加與試驗組等同的非

處理因素。實驗設(shè)計基本原則實驗設(shè)計基本原則

（3）標(biāo)準(zhǔn)對照：對照組用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法處理作為標(biāo)準(zhǔn)對照組。（4）自身對照：對照與試驗在同一受試對象身上進行（部位，先后）。

（5）相互對照：不設(shè)空白對照及標(biāo)準(zhǔn)對照，而是幾個實驗組互相比較。

（6）其它：歷史對照、配對對照、克隆對照等。（3）標(biāo)準(zhǔn)對照：對照組用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法處理

二、均衡原則1．均衡（balance）的意義

指實驗組與對照組在非處理因素方面盡可能一致。越均衡一致其可比性越好，就越能顯示出實驗的處理因素的作用，從而減少非處理因素對實驗結(jié)果的影響。如動物的種屬、品系、窩別、性別、年齡、體重等保持基本一致；臨床上病人的病種、病期、病型、性別、年齡等保持一致。組內(nèi)的非處理因素條件不一定一致但組間的非處理因素必須一致。二、均衡原則

2．均衡化方法：

⑴交叉均衡：是在實驗單元中各設(shè)立實驗組和對

照組，以使兩組的非處理因素均衡一致。

如，實驗?zāi)骋恍滤庮A(yù)防腸道傳染病的效果觀察的實驗設(shè)計：

不均衡方法：甲幼兒園100名→服新藥→發(fā)病率下降乙幼兒園100名→不服新藥→發(fā)病率上升⑵分層均衡：用分層方法使各處理中的非處理因素得到均衡。它是將非處理因素按不同水平分為若干單位組，然后在每個單位組內(nèi)安排處理因素。例：4種處理后8名受試者的皮膚溫度變化實驗的設(shè)計：實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件第一種方案：每天一種處理的設(shè)計實驗天數(shù)受試者數(shù)處理因素

d18Ad28Bd38Cd48D

第一種方案：第二種方案：每天4種處理的設(shè)計

處理因素

ABCDd12222d22222d32222d42222

實驗天數(shù)第二種方案：實驗天數(shù)

三、隨機原則1．隨機的意義

隨機（random）是指沒有主觀成見地將每個研究對象安排到某個試驗單位中去,使每個受試對象接受處理的機會完全相等。

隨機是保證實驗中非處理因素均衡一致的又一重要手段，同時也是數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計推斷和假設(shè)檢驗同的前提。隨機原則通過隨機可以克服研究者的主觀隨意性、主觀意識及受試對象個體差異性對實驗研究的影響。

大樣本可完全用隨機化法分組,小樣本采用人為加隨機法分組。三、隨機原則2隨機化（randomization)方法：

模球法或抽簽法：

隨機數(shù)字表法：是實驗研究中廣泛采用的方法，按隨機數(shù)表某段連續(xù)出現(xiàn)的數(shù)字與事先將受試對象的編號對應(yīng)分組。（在Excel中可利用隨機數(shù)字發(fā)生器生成任意隨機數(shù)字表,RAND()*(b-a)+a）2隨機化（randomization)方法：

模球法3．分組方法⑴配對設(shè)計將實驗對象按其相似的性質(zhì)或條件進行配對，然后將每對中的兩個實驗對象分別隨機分配給實驗組與對照組。配對形式可分為：同源配對同源性質(zhì)較高。非同源配對同源性質(zhì)較低。3．分組方法⑵分層設(shè)計要研究某一現(xiàn)象在一個總體的不同層次之間存在的差別。是多因素的比較。如“小細(xì)胞癌治療的觀察”的病例可分成年齡、腫瘤大小、病程3個層次：

A-40歲以上

a-40歲以下

B-大瘤

b-小瘤

C-6個月以上c-6個月以下⑵分層設(shè)計要研究某一現(xiàn)象在一個總體

這3個層次即3個因素，每個因素均2個水平，可組成8個小群，見表：

對子號分層對子號分層

1ABC5aBC2Abc6aBc3AbC7abC4Abc8abc這3個層次即3個因素，每個因素均2個

區(qū)組形成的原則基本與配對的要求相同，盡量將多方面條件相同或相近的個體放在一起，形成一個個“組內(nèi)一致”或“基本一致”的區(qū)組。在動物實驗中，常將同窩別、同年齡、同性別、體重相近的幾個動物作為一個區(qū)組，再將區(qū)組內(nèi)的個體隨機分配到個處理中去。區(qū)組形成的原則基本與配對的要求

四、重復(fù)原則在試驗中，同一處理設(shè)置的試驗單位數(shù)，稱為重復(fù)(replication)。重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段。設(shè)置重復(fù)的最主要作用是估計試驗誤差，另一主要作用是降低誤差（標(biāo)準(zhǔn)誤與重復(fù)次數(shù)平方根成反比）。為克服個體差異、操作誤差及各種偶然因素的影響，實驗必須有足夠的重復(fù)。五、其它四、重復(fù)原則

組間比較設(shè)計單因素多水平設(shè)計：處理因素只有1個，但可從幾個水平進行觀察。“水平”是指同一因素在量上的不同程度。如藥物的劑量有高、中、低。多因素設(shè)計：在一次實驗中同時觀察幾種因素的效應(yīng)。各組例數(shù)應(yīng)盡量相等，并應(yīng)科學(xué)地合理地設(shè)計對照組。組間比較設(shè)計單因素多水平例：研究一新藥（單因素）的藥效，需將該藥分成高、中、低三個劑量（多水平），再設(shè)一個實驗對照組，一個陽性藥對照組，共5個實驗組。用大白鼠50只，按窩別、年齡、性別、體重分成若干個區(qū)組，每個處理組的動物定為10只，按隨機表法或隨機加人為法將各區(qū)組內(nèi)的動物分配到個處理組中。

性別體重(g)數(shù)量對照組陽性藥對照低劑量組中劑量組高劑量組單因素多水平例：第五節(jié)臨床試驗設(shè)計

臨床試驗設(shè)計(clinicaltrialdesign)是以人

類作為受試對象所進行的試驗設(shè)計，是按科學(xué)的實驗方法研究疾病臨床階段的規(guī)律的試驗。包括一般疾病的病因或機理，尋找早期診斷指標(biāo)，判斷疾病的臨床分型，研究影響療效的因素及療法的對比等。第五節(jié)臨床試驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計(clinicalt

臨床設(shè)計除應(yīng)遵守實驗設(shè)計的基本原則和方法外，在病例選擇、設(shè)立對照、療效選擇方面，避免實驗偏倚及效果評價等方面均有其特點。因為：①研究的對象是人，人權(quán)、人道；②個體差（生物學(xué)變異、社會和心理因素；③實驗例數(shù)受限制；④受試對象中途停止；⑤觀察時間不易保證同時；⑥標(biāo)準(zhǔn)化較難保證等。臨床設(shè)計除應(yīng)遵守實驗設(shè)計的基本原則和實驗設(shè)計中要注意：

1．病例選擇

最基本的要求是診斷必須明確,制定統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化。依從性：志愿配合試驗，嚴(yán)格遵從試驗的各項要求。有可能發(fā)生防礙試驗進行情況者不宜入選。2．設(shè)立正確的對照

非處理因素較動物實驗多。常用的對照形式：歷史對照，隨機同期對照，安慰劑對照，標(biāo)準(zhǔn)治療對照。實驗設(shè)計中要注意：

3．效應(yīng)指標(biāo)的選擇

盡量能客觀衡量的指標(biāo)。4．防止試驗偏倚

偏倚(bias)

是在研究組間變量差異時產(chǎn)生的一種系統(tǒng)誤差。是對真實情況的偏離。病人的心理、研究者的主觀意識等。

（1）臨床試驗中常見的偏倚選擇性偏倚產(chǎn)生于實驗設(shè)計階段，主要由于選擇受試對象的方法不正確所造成。信息偏移（informationbias）產(chǎn)生于研究的實施階段，在資料的觀察、測量及收集方法上，診斷試驗的靈敏度、特異度，以及患者提供各種有關(guān)信息的準(zhǔn)確性方面都可能有不足。常見有：①暴露懷疑偏移；②診斷懷疑偏移；③測量偏移；④回憶偏移；⑤報告偏移；⑥歸類錯誤偏移（錯誤分類偏移）；⑦誘導(dǎo)偏移。（1）臨床試驗中常見的偏倚混雜性偏倚

在評價被研究因素和疾病的關(guān)系時，如果存在外來因素，該外來因素與該病及研究因素均有關(guān)系，使得資料中研究因素的效應(yīng)與外來因素的效應(yīng)混雜在一起，產(chǎn)生混雜性偏倚。從而全部或部分掩蓋或夸大研究因素和疾病之間的真實聯(lián)系。

是一種系統(tǒng)誤差，可發(fā)生在試驗的設(shè)計階段，常常不易被識別，但在資料分析階段可以用統(tǒng)計學(xué)方法加以清除?；祀s性偏倚（2）偏倚的防止和處理臨床試驗設(shè)計必須嚴(yán)格合理堅持隨機化分組

盲法試驗有單盲、雙盲和三盲。

限制在選擇試驗對象時，限制在具有一定特征的對象中進行觀察，以排除其他因素的干擾。

配對為病例的每一個研究對象匹配一個或幾個具有同樣特征的對照，然后進行比較。配對常能消除某些潛在的混雜性偏倚。

（2）偏倚的防止和處理標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化率的計算方法有直接法、間接法和反推法。

多變量分析目前多采用Logistic回歸模型進行多變量分析。實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件調(diào)查研究設(shè)計

調(diào)查研究方法廣泛應(yīng)用于預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。調(diào)查研究設(shè)計一．常用的調(diào)查1．居民健康狀況調(diào)查是評價居民健康水平和實行防治措施的主要依據(jù)。這種調(diào)查包括人口構(gòu)成、死亡率、死因構(gòu)成、平均壽命、患病率、身體發(fā)育等指標(biāo)。

2．流行病學(xué)調(diào)查

是認(rèn)識疾病的流行現(xiàn)象和流行規(guī)律的重要方法，包括疫源地調(diào)查、爆發(fā)流行調(diào)查、流行病學(xué)偵察、預(yù)防接種效果調(diào)查等。一．常用的調(diào)查3．病因?qū)W調(diào)查是探索病因的一個重要手段，可為深入研究病因?qū)W作出定向性依據(jù)。包括二個方面：

一是疾病分布與構(gòu)成的調(diào)查，如患者的姓別、年齡、職業(yè)等；

二是疾病與各種因素

如氣候、水質(zhì)、營養(yǎng)、生活習(xí)慣、地理環(huán)境等之間的關(guān)系。3．病因?qū)W調(diào)查4．臨床中、遠(yuǎn)期療效隨訪調(diào)查是對某些慢性病療效觀察或某種新的治療方法觀察其中期和遠(yuǎn)期治療效果的重要方法。因為從門診和病房獲得的第一手資料是近期療效資料，近期的療效不能代表中或遠(yuǎn)期的療效。4．臨床中、遠(yuǎn)期療效隨訪調(diào)查

5．衛(wèi)生學(xué)調(diào)查現(xiàn)場調(diào)查在衛(wèi)生學(xué)的研究方法中有著重要的地位，如城市大氣污染的調(diào)查、水質(zhì)情況的調(diào)查、車間毒害對工人健康的影響等。這些調(diào)查不僅為深入研究各種問題提供寶貴的資料，還可以對預(yù)防工作提出具體而有效的措施性意見。5．衛(wèi)生學(xué)調(diào)查

尚有生理正常值的測定，寄生蟲病、結(jié)核病和地方病現(xiàn)狀及流行規(guī)律和防治效果調(diào)查等等也都廣泛采用調(diào)查方法。

調(diào)查的主要特點：樣本大，應(yīng)答率低，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的機會多。尚有生理正常值的測定，寄生蟲病、結(jié)核病和地方病現(xiàn)狀及流二．調(diào)查設(shè)計的內(nèi)容調(diào)查設(shè)計包括資料收集、整理分析設(shè)計等。

1.

調(diào)查目的要解決的核心問題.

大致可歸納為二類：①為了了解總體情況；②為了探索某病與其他事物間的關(guān)系。要把調(diào)查目的具體化到指標(biāo)。二．調(diào)查設(shè)計的內(nèi)容

2.調(diào)查對象

調(diào)查對象是指要研究的對象的總體，即同質(zhì)的許多個體的總稱。

3.調(diào)查范圍

空間范圍、時間范圍、數(shù)量范圍。要事前明確調(diào)查哪一個地區(qū)的事物，調(diào)查什么時間的現(xiàn)象，觀察多少個例數(shù)。

4.觀察單位

是指調(diào)查對象的各個單位（個體），可以是人、戶、病例等。2.調(diào)查對象調(diào)查對象是指要研究的對

5.調(diào)查項目

根據(jù)計算指標(biāo)所需各項統(tǒng)計數(shù)字，提出需從每個被調(diào)查者方面獲得的問題答案（表示調(diào)查對象的每個個體特征的標(biāo)志，并在調(diào)查中能取得結(jié)果的）則為調(diào)查項目。由調(diào)查目的所需要的調(diào)查內(nèi)容來決定。包括：分析項目和備查項目。5.調(diào)查項目根據(jù)計算指標(biāo)所需各項統(tǒng)6.調(diào)查表格

把調(diào)查項目按提問題的邏輯順序組織到表內(nèi)，供被調(diào)查者使用。調(diào)查表的基本形式可分為一覽表式和卡片式。調(diào)查表的內(nèi)容一般分為三部分：

調(diào)查對象的一般情況，統(tǒng)計觀察的指標(biāo)，調(diào)查的時間、調(diào)查人和填表說明等。6.調(diào)查表格7.調(diào)查指標(biāo)

根據(jù)調(diào)查目的決定，是調(diào)查目的的具體化。盡量選擇靈敏度高、特異性強、有客觀檢查依據(jù)的指標(biāo)；指標(biāo)要數(shù)量化，便于計算機處理；量級數(shù)量化，表示更加簡便。例：

0表示白細(xì)胞計數(shù)≤10000

Ｘ＝1表示白細(xì)胞計數(shù)在10000～150002表示白細(xì)胞計數(shù)≥15000

0，1化的取值方法：如果指標(biāo)只取兩個值（0，1），在處理時非常方便。7.調(diào)查指標(biāo)根據(jù)調(diào)查目的決定，是調(diào)查

三.調(diào)查方法

1.普查（overallinvestigation）也稱全面調(diào)查，是將某一特定范圍的人群中每一個成員均作為調(diào)查對象，于某一特定時間內(nèi)調(diào)查人群中某病的患病情況及與某因素的關(guān)系。是將組成整體的所有觀察單位或成員全部加以調(diào)查。如：人口普查、區(qū)域性或地方病普查等。

三.調(diào)查方法

普查的目的：

①為了早期發(fā)現(xiàn)和及時治療；②為了了解疾病的疫情及分布；③為了解健康水平；④為了建立某些反映人體正常生理生化指標(biāo)的正常值范圍。

應(yīng)注意的問題：

①明確普查的主要目的；②普查疾病時選擇患病率較高的；③所用方法應(yīng)有較高靈敏度和特異性，現(xiàn)場操作不很復(fù)雜；④保證足夠的人力、物力、財力。普查的目的：

典型調(diào)查（typicalinvestigation）

也稱案例調(diào)查，即在對事物做全面分析的基礎(chǔ)上，有目的的選擇典型的病人、典型的發(fā)病地區(qū)等，研究其發(fā)病原因、發(fā)病規(guī)律等。典型常常是同類事物特征的集中表現(xiàn)，所以抓住典型有利于對事物特征做深入的了解。但是典型調(diào)查沒有遵循隨機抽樣的原則，故不能用于估計總體參數(shù)。典型調(diào)查（typicalinvestigation）

橫剖面調(diào)查（cross-sectionalinvestigation）

是對現(xiàn)場正在發(fā)生或存在的情況進行調(diào)查。要求在特定的時間內(nèi)完成，調(diào)查某現(xiàn)象的發(fā)生和存在時常常規(guī)定一個“時點”。適用于人口普查、群體身體發(fā)育狀況調(diào)查、某些慢性病的調(diào)查、急性傳染病、急性中毒、人口的出生和死亡等一過性的疾病和現(xiàn)象。橫剖面調(diào)查（cross-sectionalinvesti

2.

前瞻性調(diào)查（隊列研究）

也稱定群研究、群組研究，發(fā)病率研究、縱向研究，是用來檢驗疾病病因的流行病學(xué)研究方法。類型：⑴前瞻性隊列研究暴露群組、非暴露群組（對照群組）⑵歷史性隊列研究

2.前瞻性調(diào)查（隊列研究）3.追蹤調(diào)查（follow-upinvestigation）

是對觀察對象做較長時間的不間斷的追蹤觀察。包括病因追蹤、臨床治療效果隨訪、各種內(nèi)外環(huán)境對人體健康、發(fā)育、發(fā)病等的影響等。3.追蹤調(diào)查（follow-upinvestigation

4.抽樣調(diào)查

是用樣本推論總體的最常用的調(diào)查方法

抽樣的方法：（1）單純隨機抽樣；（2）系統(tǒng)抽樣；（3）分層抽樣；（4）整群抽樣；（5）兩級或多級抽樣；抽樣誤差控制4.抽樣調(diào)查

資料整理分析著重考慮的問題：（1）檢查核對原始資料（2）整理、歸納、設(shè)計分組目的是將性質(zhì)相同的觀察單位分在一起，將性質(zhì)不同的觀察單位分開，把內(nèi)在的共性、組間差異性或相似性顯現(xiàn)出來。①質(zhì)量分組

②數(shù)量分組資料整理分析著重考慮的問題：實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件實驗設(shè)計（experimentaldesign）原理及基本原則

魏敏杰、阮強、羅陽、孟繁浩、富偉能、王振寧、陳磊中國醫(yī)科大學(xué)實驗設(shè)計（experimentaldesign）原理及基實驗的基本要素處理因素受試對象實驗效應(yīng)實驗的基本要素處理因素處理因素的性質(zhì)

化學(xué)：藥物、毒物、激素、營養(yǎng)素等有機和無機的化學(xué)物質(zhì)；物理：電、磁、射線、溫度、濕度、乏氧等；生物：細(xì)菌、真菌、病毒、寄生蟲等；其他：本體因素。實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件處理因素的數(shù)目和水平

單因素設(shè)計：每次實驗只觀察1個因素的效應(yīng)。優(yōu)點：目標(biāo)明確，簡單易行，條件容易控制，結(jié)果一目了然。缺點：每次解決的問題少，如果有多種因素等待實驗，則進度慢。處理因素的數(shù)目和水平單因素設(shè)計：單因素多水平設(shè)計：處理因素只有1個，但可從幾個水平進行觀察。“水平”是指同一因素在量上的不同程度。如藥物劑量有高、中、低。單因素多水平的設(shè)計也可看成是多因素設(shè)計。多因素設(shè)計：在一次實驗中同時觀察幾種因素的效應(yīng)。單因素多水平設(shè)計：處理因素的強度

量的概念如劑量的大小，射線的強弱，溫度的高低等。處理因素的強度應(yīng)適宜，過強則傷害受試對象，過弱則觀察不出應(yīng)有的效應(yīng)。處理因素的標(biāo)準(zhǔn)化

要保證在整個實驗過程中處理因素始終如一，保持不變。

處理因素的強度受試對象(studysubjects)指處理因素所作用的對象。亦稱實驗對象、研究對象或觀察對象。受試對象(studysubjects)受試對象的標(biāo)準(zhǔn)化

動物：用國際上承認(rèn)的種屬、品系。窩別、體重、齡期等。

人：種族、地域、性別、年齡等自然條件，應(yīng)考慮社會因素（如職業(yè)、愛好、生活習(xí)慣、經(jīng)濟條件、居住環(huán)境、家庭狀況、心理狀態(tài)）。

離體器官、組織、細(xì)胞：采樣部位、采取條件、新鮮程度、保存方式、培養(yǎng)方式等。

病理模型：要考慮病理的強度，病理模型的病情不宜過重，病程不宜過長。受試對象的標(biāo)準(zhǔn)化

受試對象的例數(shù)

要有一定的例數(shù)才能說明問題

資料的性質(zhì)：計數(shù)資料30～100例，計量資料10～20例。

受試對象的例數(shù)實驗效應(yīng)（experimentaleffect）處理因素作用于受試對象后出現(xiàn)以某種指標(biāo)形式表示的效應(yīng)。

以計數(shù)指標(biāo)表達的資料為計數(shù)資料，大多以研究對象中出現(xiàn)或不出現(xiàn)某一屬性的“率”或“比”來表達，故又稱定性資料，以計量指標(biāo)表達的資料為計量資料，計量資料比計數(shù)資料精確，多次重復(fù)測量所得結(jié)果變異較小，可得出較精確可靠的結(jié)論，由于較精確、誤差小，故所需樣本數(shù)量和觀察次數(shù)較少。

實驗效應(yīng)（experimentaleffect）

選擇指標(biāo)的原則：

有效、合理、勿濫、客觀。

指標(biāo)應(yīng)具備的條件：

（1）關(guān)聯(lián)性:與研究目的有本質(zhì)的聯(lián)系，能確切的反映處理因素的效應(yīng)。即有效性。（2）靈敏性:能敏感的反映效應(yīng)。（3）穩(wěn)定性:一致性要好，變異大的指標(biāo)測試結(jié)果不可能正確，也不具有可重復(fù)性。選擇指標(biāo)的原則：（4）特異性是指指標(biāo)的專一性，只對某種或某幾種處理因素產(chǎn)生效應(yīng)反應(yīng)。特異性越強越能揭示事物的本質(zhì)。（5）精確性即精確度。二種含義：一是指標(biāo)本身的精確度，

二是所用儀器設(shè)備的精確度。（6）可行性是否具備測試所選指標(biāo)的條件和設(shè)備。

實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件

一.對照原則1.對照的意義通過對照鑒別處理因素與非處理因素的差異消除和減少實驗誤差。2.對照種類：

（1）空白對照：對照組不加任何處理。

（2）實驗對照：對照組施加與試驗組等同的非

處理因素。實驗設(shè)計基本原則實驗設(shè)計基本原則

（3）標(biāo)準(zhǔn)對照：對照組用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法處理作為標(biāo)準(zhǔn)對照組。（4）自身對照：對照與試驗在同一受試對象身上進行（部位，先后）。

（5）相互對照：不設(shè)空白對照及標(biāo)準(zhǔn)對照，而是幾個實驗組互相比較。

（6）其它：歷史對照、配對對照、克隆對照等。（3）標(biāo)準(zhǔn)對照：對照組用公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)方法處理

二、均衡原則1．均衡（balance）的意義

指實驗組與對照組在非處理因素方面盡可能一致。越均衡一致其可比性越好，就越能顯示出實驗的處理因素的作用，從而減少非處理因素對實驗結(jié)果的影響。如動物的種屬、品系、窩別、性別、年齡、體重等保持基本一致；臨床上病人的病種、病期、病型、性別、年齡等保持一致。組內(nèi)的非處理因素條件不一定一致但組間的非處理因素必須一致。二、均衡原則

2．均衡化方法：

⑴交叉均衡：是在實驗單元中各設(shè)立實驗組和對

照組，以使兩組的非處理因素均衡一致。

如，實驗?zāi)骋恍滤庮A(yù)防腸道傳染病的效果觀察的實驗設(shè)計：

不均衡方法：甲幼兒園100名→服新藥→發(fā)病率下降乙幼兒園100名→不服新藥→發(fā)病率上升⑵分層均衡：用分層方法使各處理中的非處理因素得到均衡。它是將非處理因素按不同水平分為若干單位組，然后在每個單位組內(nèi)安排處理因素。例：4種處理后8名受試者的皮膚溫度變化實驗的設(shè)計：實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件第一種方案：每天一種處理的設(shè)計實驗天數(shù)受試者數(shù)處理因素

d18Ad28Bd38Cd48D

第一種方案：第二種方案：每天4種處理的設(shè)計

處理因素

ABCDd12222d22222d32222d42222

實驗天數(shù)第二種方案：實驗天數(shù)

三、隨機原則1．隨機的意義

隨機（random）是指沒有主觀成見地將每個研究對象安排到某個試驗單位中去,使每個受試對象接受處理的機會完全相等。

隨機是保證實驗中非處理因素均衡一致的又一重要手段，同時也是數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計推斷和假設(shè)檢驗同的前提。隨機原則通過隨機可以克服研究者的主觀隨意性、主觀意識及受試對象個體差異性對實驗研究的影響。

大樣本可完全用隨機化法分組,小樣本采用人為加隨機法分組。三、隨機原則2隨機化（randomization)方法：

模球法或抽簽法：

隨機數(shù)字表法：是實驗研究中廣泛采用的方法，按隨機數(shù)表某段連續(xù)出現(xiàn)的數(shù)字與事先將受試對象的編號對應(yīng)分組。（在Excel中可利用隨機數(shù)字發(fā)生器生成任意隨機數(shù)字表,RAND()*(b-a)+a）2隨機化（randomization)方法：

模球法3．分組方法⑴配對設(shè)計將實驗對象按其相似的性質(zhì)或條件進行配對，然后將每對中的兩個實驗對象分別隨機分配給實驗組與對照組。配對形式可分為：同源配對同源性質(zhì)較高。非同源配對同源性質(zhì)較低。3．分組方法⑵分層設(shè)計要研究某一現(xiàn)象在一個總體的不同層次之間存在的差別。是多因素的比較。如“小細(xì)胞癌治療的觀察”的病例可分成年齡、腫瘤大小、病程3個層次：

A-40歲以上

a-40歲以下

B-大瘤

b-小瘤

C-6個月以上c-6個月以下⑵分層設(shè)計要研究某一現(xiàn)象在一個總體

這3個層次即3個因素，每個因素均2個水平，可組成8個小群，見表：

對子號分層對子號分層

1ABC5aBC2Abc6aBc3AbC7abC4Abc8abc這3個層次即3個因素，每個因素均2個

區(qū)組形成的原則基本與配對的要求相同，盡量將多方面條件相同或相近的個體放在一起，形成一個個“組內(nèi)一致”或“基本一致”的區(qū)組。在動物實驗中，常將同窩別、同年齡、同性別、體重相近的幾個動物作為一個區(qū)組，再將區(qū)組內(nèi)的個體隨機分配到個處理中去。區(qū)組形成的原則基本與配對的要求

四、重復(fù)原則在試驗中，同一處理設(shè)置的試驗單位數(shù)，稱為重復(fù)(replication)。重復(fù)是消除非處理因素影響的又一重要手段。設(shè)置重復(fù)的最主要作用是估計試驗誤差，另一主要作用是降低誤差（標(biāo)準(zhǔn)誤與重復(fù)次數(shù)平方根成反比）。為克服個體差異、操作誤差及各種偶然因素的影響，實驗必須有足夠的重復(fù)。五、其它四、重復(fù)原則

組間比較設(shè)計單因素多水平設(shè)計：處理因素只有1個，但可從幾個水平進行觀察?！八健笔侵竿灰蛩卦诹可系牟煌潭取Ｈ缢幬锏膭┝坑懈?、中、低。多因素設(shè)計：在一次實驗中同時觀察幾種因素的效應(yīng)。各組例數(shù)應(yīng)盡量相等，并應(yīng)科學(xué)地合理地設(shè)計對照組。組間比較設(shè)計單因素多水平例：研究一新藥（單因素）的藥效，需將該藥分成高、中、低三個劑量（多水平），再設(shè)一個實驗對照組，一個陽性藥對照組，共5個實驗組。用大白鼠50只，按窩別、年齡、性別、體重分成若干個區(qū)組，每個處理組的動物定為10只，按隨機表法或隨機加人為法將各區(qū)組內(nèi)的動物分配到個處理組中。

性別體重(g)數(shù)量對照組陽性藥對照低劑量組中劑量組高劑量組單因素多水平例：第五節(jié)臨床試驗設(shè)計

臨床試驗設(shè)計(clinicaltrialdesign)是以人

類作為受試對象所進行的試驗設(shè)計，是按科學(xué)的實驗方法研究疾病臨床階段的規(guī)律的試驗。包括一般疾病的病因或機理，尋找早期診斷指標(biāo)，判斷疾病的臨床分型，研究影響療效的因素及療法的對比等。第五節(jié)臨床試驗設(shè)計臨床試驗設(shè)計(clinicalt

臨床設(shè)計除應(yīng)遵守實驗設(shè)計的基本原則和方法外，在病例選擇、設(shè)立對照、療效選擇方面，避免實驗偏倚及效果評價等方面均有其特點。因為：①研究的對象是人，人權(quán)、人道；②個體差（生物學(xué)變異、社會和心理因素；③實驗例數(shù)受限制；④受試對象中途停止；⑤觀察時間不易保證同時；⑥標(biāo)準(zhǔn)化較難保證等。臨床設(shè)計除應(yīng)遵守實驗設(shè)計的基本原則和實驗設(shè)計中要注意：

1．病例選擇

最基本的要求是診斷必須明確,制定統(tǒng)一的診斷標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)化。依從性：志愿配合試驗，嚴(yán)格遵從試驗的各項要求。有可能發(fā)生防礙試驗進行情況者不宜入選。2．設(shè)立正確的對照

非處理因素較動物實驗多。常用的對照形式：歷史對照，隨機同期對照，安慰劑對照，標(biāo)準(zhǔn)治療對照。實驗設(shè)計中要注意：

3．效應(yīng)指標(biāo)的選擇

盡量能客觀衡量的指標(biāo)。4．防止試驗偏倚

偏倚(bias)

是在研究組間變量差異時產(chǎn)生的一種系統(tǒng)誤差。是對真實情況的偏離。病人的心理、研究者的主觀意識等。

（1）臨床試驗中常見的偏倚選擇性偏倚產(chǎn)生于實驗設(shè)計階段，主要由于選擇受試對象的方法不正確所造成。信息偏移（informationbias）產(chǎn)生于研究的實施階段，在資料的觀察、測量及收集方法上，診斷試驗的靈敏度、特異度，以及患者提供各種有關(guān)信息的準(zhǔn)確性方面都可能有不足。常見有：①暴露懷疑偏移；②診斷懷疑偏移；③測量偏移；④回憶偏移；⑤報告偏移；⑥歸類錯誤偏移（錯誤分類偏移）；⑦誘導(dǎo)偏移。（1）臨床試驗中常見的偏倚混雜性偏倚

在評價被研究因素和疾病的關(guān)系時，如果存在外來因素，該外來因素與該病及研究因素均有關(guān)系，使得資料中研究因素的效應(yīng)與外來因素的效應(yīng)混雜在一起，產(chǎn)生混雜性偏倚。從而全部或部分掩蓋或夸大研究因素和疾病之間的真實聯(lián)系。

是一種系統(tǒng)誤差，可發(fā)生在試驗的設(shè)計階段，常常不易被識別，但在資料分析階段可以用統(tǒng)計學(xué)方法加以清除?；祀s性偏倚（2）偏倚的防止和處理臨床試驗設(shè)計必須嚴(yán)格合理堅持隨機化分組

盲法試驗有單盲、雙盲和三盲。

限制在選擇試驗對象時，限制在具有一定特征的對象中進行觀察，以排除其他因素的干擾。

配對為病例的每一個研究對象匹配一個或幾個具有同樣特征的對照，然后進行比較。配對常能消除某些潛在的混雜性偏倚。

（2）偏倚的防止和處理標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化率的計算方法有直接法、間接法和反推法。

多變量分析目前多采用Logistic回歸模型進行多變量分析。實驗設(shè)計(experimentaldesign)課件調(diào)查研究設(shè)計

調(diào)查研究方法廣泛應(yīng)用于預(yù)防醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。調(diào)查研究設(shè)計一．常用的調(diào)查1．居民健康狀況調(diào)查是評價居民健康水平和實行防治措施的主要依據(jù)。這種調(diào)查包括人口構(gòu)成、死亡率、死因構(gòu)成、平均壽命、患病率、身體發(fā)育等指標(biāo)。

2．流行病學(xué)調(diào)查

是認(rèn)識疾病的流行現(xiàn)象和流行規(guī)律的重要方法，包括疫源地調(diào)查、爆發(fā)流行調(diào)查、流行病學(xué)偵察、預(yù)防接種效果調(diào)查等。一．常用的調(diào)查3．病因?qū)W調(diào)查是探索病因的一個重要手段，可為深入研究病因?qū)W作出定向性依據(jù)。包括二個方面：

一是疾病分布與構(gòu)成的調(diào)查，如患者的姓別、年齡、職業(yè)等；

二是疾病與各種因素

如氣候、水質(zhì)、營養(yǎng)、生活習(xí)慣、地理環(huán)境等之間的關(guān)系。3．病因?qū)W調(diào)查4．臨床中、遠(yuǎn)期療效隨訪調(diào)查是對某些慢性病療效觀察或某種新的治療方法觀察其中期和遠(yuǎn)期治療效果的重要方法。因為從門診和病房獲得的第一手資料是近期療效資料，近期的療效不能代表中或遠(yuǎn)期的療效。4．臨床中、遠(yuǎn)期療效隨訪調(diào)查

5．衛(wèi)生學(xué)調(diào)查現(xiàn)場調(diào)查在衛(wèi)生學(xué)的研究方法中有著重要的地位，如城市大氣污染的調(diào)查、水質(zhì)情況的調(diào)查、車間毒害對工人健康的影響等。這些調(diào)查不僅為深入研究各種問題提供寶貴的資料，還可以對預(yù)防工作提出具體而有效的措施性意見。5．衛(wèi)生學(xué)調(diào)查

尚有生理正常值的測定，寄生蟲病、結(jié)核病和地方病現(xiàn)狀及流行規(guī)律和防治效果調(diào)查等等也都廣泛采用調(diào)查方法。

調(diào)查的主要特點：樣本大，應(yīng)答率低，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的機會多。尚有生理正常值的測定，寄生蟲病、結(jié)核病和地方病現(xiàn)狀及流二．調(diào)查設(shè)計的內(nèi)容調(diào)查設(shè)計包括資料收集、整理分析設(shè)計等。

1.

調(diào)查目的要解決的核心問題.

大致可歸納為二類：①為了了解總體情況；②為了探索某病與其他事物間的關(guān)系。要把調(diào)查目的具體化到指標(biāo)。二．調(diào)查設(shè)計的內(nèi)容

2.調(diào)查對象

調(diào)查對象是指要研究的對象的總體，即同質(zhì)的許多個體的總稱。

3.調(diào)查范圍

空間范圍、時間范圍、數(shù)量范圍。要事前明確調(diào)查哪一個地區(qū)的事物，調(diào)查什么時間的現(xiàn)象，觀察多少個例數(shù)。

4.觀察單位

是指調(diào)查對象的各個單位（個體），可以是人、戶、病例等。2.調(diào)查對象調(diào)查對象是指要研究的對

5.調(diào)查