实验设计【可编辑的PPT文档】.ppt

实验设计实验设计(designofexperiment,DOE)
顺利进行科学研究和数据统计分析的先决条件
获得预期结果的重要保证

设计：
专业设计：从各专业角度考虑实验的科学安排，选题、建立假说、确定研究对象和技术方法等；
统计设计：从统计学的角度考虑资料搜集、整理和分析的设计。----设计类型、样本含量、指标和分析方法

医学科学研究方法:
(1)观察性研究(observationalstudy)
又称非实验性研究(non-experimentalstudy)
或对比研究(comparativestudy)
----非随机化对比研究。
以客观、真实的观察为依据，对观察结果进行描述和对比分析；
不能人为施加干预措施(即处理因素)；
受试对象接受何种处理因素或同一处理因素的不同水平不是由随机化而定的。
例如，研究母乳喂养与人工喂养儿童的生长发育情况.
----观察性研究的设计属于调查设计(surveydesign)
（2）实验性研究(experimentstudy)指研究者能够人为给予干预措施的研究，
例如，健康教育能否预防和控制小学生意外伤害发生的研究。
随机将小学生分为实验组和对照组，实验组给予有关预防和控制意外伤害发生的健康教育措施，对照组则不给予。观察一段时间后，比较两组小学生意外伤害的发生率。

-----它的设计对应于实验设计。
以下主要介绍实验设计的统计部分
包括：基本要素、基本原则、常用设计方案、样本含量的估计和临床试验设计
第一节实验设计的基本要素其他
1．处理(treatment)
例：药剂、手术方法、毒物
（1）抓住主要处理因素
（2）区分处理与非处理因素
（3）处理因素必须标准化
2．受试对象
动物的选择：种类、品系、年龄、体重、窝别、营养……
病例的选择：纳入标准、剔除标准
3．效应(effect)
指标的选择：准确(accuracy)；精密(precision)
灵敏(sensitivity)；特异(specificity)
第二节实验设计的基本原则常用对照
（1）安慰剂（或空白）对照
处理组：
其他

处理对象I效应

其他效应
对照组：
其他

安慰剂对象II效应
（或空白）
其他效应安慰剂(placebo)
无药理作用的“假药”或称伪药物(dummymedication)；
外观(剂型、大小、颜色)、重量、气味及口味等与试验药物一致。
目的：
1）克服研究者、受试对象、评价者等由于心理因素所形成的偏倚，控制安慰作用；
2）消除疾病自然进程的影响，分离出由于试验药物所引起的真正反应。

安慰剂对照的使用要慎重，应以不损害病人健康为前提。
空白对照：
在实验研究中，设置空白管并同时测定，以检测本底值。
在临床试验中，空白对照可用于以下两种不适用于安慰剂对照的情况：
1）由于处理手段非常特殊，安慰剂盲法试验无法执行，或者执行起来非常困难。例如，试验组为放射治疗或外科手术等；
2）试验药的不良反应非常特殊，以至于无法使研究者处于盲态(blindness)，这时使用安慰剂对照意义不大，不如采用空白对照。（2）实验对照
例如,赖氨酸添加实验中，实验组儿童的课间餐为加赖氨酸的面包，对照组为不加赖氨酸的面包。
处理组：
其他

A+B对象IA+B效应

其他效应
对照组：
其他

B对象IIB效应
（或空白）
其他效应
含赖氨酸面包+非处理因素→赖氨酸效应+面包效应+非处理因素效应(3)相互对照
处理组：

其他

A对象IA效应

其他效应
对照组：
其他

B对象IIB效应

其他效应(4)自身对照
例如,研究治疗烧伤新药，一部位用烧伤新药，另一部位用其它公认有效药物；

其他

A对象IA效应

其他效应
对照组：
其他

B对象IIB效应
（或空白）
其他效应注意：
前后对照不是同期对照。
在实验中同样需要另外设立一个对照组，用处理前后效应的差值来比较实验组与对照组。(5)标准对照(standardcontrol)
用现有标准方法或常规方法作对照。
这种对照在临床试验中用得较多，因为很多
情况下不给病人任何治疗是不道德的。另外，
在实验室研究中常用于某种新检验方法是否能
代替传统方法的研究。

(6)历史对照(historicalcontrol)
与本人或他人过去的研究结果作比较
---不好！二、随机化原则1)抽样的随机化:总体中每个个体都有相同机会被抽到样本中来。
保证所得样本有代表性，使实验结论具有普遍意义。
2)分组的随机化:每个受试对象被分配到各组的机会相等。
保证受试对象的其他状况在对比组间尽可能均衡，提高组间的可比性。
3)实验顺序的随机化:每个受试对