常用实验设计方法1.ppt

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1、第十章常用实验设计方法（教学时数：6h）处理因素(treatment，studyfactor)实验对象(subject)实验效应(experimentaleffect)（实验因素）非处理因素，混杂因素(confoundingfactor)[实验单位(experimentunit)、研究对象或研究单位]例：用某种降压药治疗高血压模型小鼠，观察其血压值的下降情况实验设计的基本要素实验设计的基本原则1、对照原则2、随机原则3、重复原则条件：对等、同步、专设(1)抽样、分组随机(2)实验顺序的随机(1)结论的重复(2)用多个实验对象进行重

2、复(3)同一实验对象的重复观察4、盲法原则5、均衡原则1、完全随机设计2、配对设计3、交叉设计4、配伍组设计5、拉丁方设计6、析因设计常用实验设计方法第一节完全随机设计（completelyrandomizeddesign）一、概念与特点又称单因素设计,或成组设计，将同质的受试对象随机地分配到各处理组中进行同期平行观察,或从不同总体中随机抽样进行对比研究。（1）动物（2）人：健康人、病人1.概念2.特点优点：1)适用面广（最适宜小样本探索性研究）；2)简单易行；3）不受组数的限制；4)各组的样本含量可以相等,也可以不相等；注意:在

3、总样本量不变的情况下，各组样本量相同时设计效率最高5）统计分析方法相对简单。缺点：1）只能作单一因素的比较；2）组间平衡性差，实验误差偏大；3）效率较低。第一节完全随机设计二、应用范围凡两组实验无法配对或多组实验无法配伍时，均可选用完全随机设计：临床科研中，这种设计主要适于非专科病室的对比研究实验室研究中，这种设计主要用于大动物及珍贵动物的比较实验第一节完全随机设计三、模式N为受试对象的总体；Ne为纳入实验的受试对象R为随机；I、II、…K为分组；D为实验数据；C为对照；T为被试因素；CI：D1ID2ITaNNeRII：D1IID

4、2IIK：D1KD2KTj………注：有些实验无法取得处理前数据，只有处理后数据【例10-1】取体重为18-22克健康小鼠20只，随机分为四组，用巴豆油造成人工创面，分别用八宝丹、生肌散、凡士林纱条及生理盐水外敷用药10天，观察创面恢复情况并比较之。具体分组方法是:先将小鼠按体重编号(1~20号)，查随机排列表（种子数从25行第1列开始，具体方法见第5章），将动物编号与表中随机数字相对应，将数字0~4编入八宝丹组，5~9编为生肌散组，10～14编为凡士林纱条组，15～19编入生理盐水组（表10-1）。例10-2试将15只动物随机分配

5、到甲、乙、丙三组（其他教材方法）（最小的5个随机数对应的动物分为甲组，中间5个随机数对应的动物分为乙组，最大的5个随机数分为丙组。）587196302418462334278513994449丙丙甲丙甲乙乙甲丙乙甲甲丙乙乙种子数：10行1列开始动物编号12345678随机数字组别排序11121464293动物编号9101112131415随机数字组别排序7513115810具体步骤：1）受试对象编号；2）设置种子数；3）找随机数字；4）随机数字排序；5）将随机数字对应的动物分至每一组。第一节完全随机设计四、样本含量估计与统计方法计

6、量资料在组间样本含量相等时，每组样本含量（n）的计算公式如下：n=2[(s/D)(Zα＋Zβ)]2(10-1)式中s为标准差，D为预定差数，Zα与Zβ分别为规定的α与β在正态分布曲线下面积的正Z值与负Z值，计算时均取绝对值。第一节完全随机设计四、样本含量估计与统计方法计数资料在n1=n2条件下，每组样本含量的计算公式如下：n=(p1q1＋p2q2)[(Zα＋Zβ)2/(p1－p2)]2(10-2)若多组共用一个对照组，则共用对照组的样本含量（nc）应当随处理组数扩大而增加，通常应是：K为处理组组数（不含对照组）第一节完全随机设计四

7、、样本含量估计与统计方法统计分析方法依资料性质而异：1）计数资料（无序分类变量资料）用χ2或u检验2）等级资料（有序分类变量资料）用秩和检验3）计量资料两组比较用t检验或秩和检验4）计量资料多组用方差分析或秩和检验第一节完全随机设计五、注意事项1.尽量注意各组样本间的均衡性，缩小抽样误差可能条件下，先按非被试影响因素分层，而后在分层基础上随机分配样本，必要时前面85%左右样本完全按随机分配，而后大约15%样本按非被试因素均匀分配，使组间不平衡指数达到最小。2.尽量使每组间样本数相等或接近在N不变的条件下，n1=n2设计效率较高，一

8、般认为可升高10%～15%。第一节完全随机设计五、注意事项3.根据科研目的，合理确定实验组数例如研究某种实体瘤切除后中药与化学疗法的效果：若中药与化疗对该类型肿瘤的疗效尚未确定，则应设中药组、化疗组与空白组。假使已知中药与化疗都有一定的疗效，研究目