第三講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法ppt課件

1、1第三講第三講 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法2統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)現(xiàn)場調(diào)查設(shè)計(jì)3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 1.配對設(shè)計(jì)(matchedpairs design) 2.交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)(cross-over design) 3.完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)(complete random design) 4.配伍組設(shè)計(jì)(randomized block design) 5.均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)(balanced incomplete blocks design) 4實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法6.拉丁方設(shè)計(jì)(Latin-Square design) 7.析因設(shè)計(jì)(factorial design) 8.正交設(shè)計(jì)(orthogon

2、al design) 9.序貫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(sequential trial)5一、配對設(shè)計(jì)一、配對設(shè)計(jì)(matchedpairs design)配對設(shè)計(jì)是將受試對象配成對子，隨機(jī)給予每對中的兩個(gè)體以不同處理。配對條件為主要的非處理因素。在動(dòng)物試驗(yàn)中，常將種屬、性別、年齡、體重相近的兩動(dòng)物配成對子；臨床試驗(yàn)中，常將性別相同，年齡，生活條件、病情輕重等相似的兩個(gè)病人配成對子。6配對設(shè)計(jì)的形式配對設(shè)計(jì)的形式自身配對自身配對同一對象接受兩種處理，如同一標(biāo)本用兩種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，同一患者接受同一對象接受兩種處理，如同一標(biāo)本用兩種方法進(jìn)行檢驗(yàn)，同一患者接受兩種處理方法。兩種處理方法。異體配對異體配對將條件相近

3、的實(shí)驗(yàn)對象配對，并分別給予兩種處理。將條件相近的實(shí)驗(yàn)對象配對，并分別給予兩種處理。7配對設(shè)計(jì)的特點(diǎn)配對設(shè)計(jì)的特點(diǎn)配對設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：比較理想地控制了非處理因素的影響，均衡性較好，減少配對設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：比較理想地控制了非處理因素的影響，均衡性較好，減少抽樣誤差。抽樣誤差。缺點(diǎn)：觀察對象要經(jīng)過挑選，特別是臨床試驗(yàn)中病例較少時(shí)，樣本含量較少。缺點(diǎn)：觀察對象要經(jīng)過挑選，特別是臨床試驗(yàn)中病例較少時(shí)，樣本含量較少。 8配對設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析配對設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析當(dāng)服從正態(tài)分布時(shí)，用配對比較的當(dāng)服從正態(tài)分布時(shí)，用配對比較的t t檢驗(yàn)；當(dāng)不服從正態(tài)分布或分布未知時(shí)，檢驗(yàn)；當(dāng)不服從正態(tài)分布或分布未知時(shí)，用配對符號秩和檢驗(yàn)。用

4、配對符號秩和檢驗(yàn)。 9二、交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)二、交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì) (cross-over design)(cross-over design)將將A A、B B兩種處理先后施于同一批試驗(yàn)對象，隨機(jī)地使半數(shù)對象先接受兩種處理先后施于同一批試驗(yàn)對象，隨機(jī)地使半數(shù)對象先接受A A，后接受后接受B B；另一半對象先接受；另一半對象先接受B B，后接受，后接受A A。兩種處理在全部試驗(yàn)過程中。兩種處理在全部試驗(yàn)過程中“交叉交叉”進(jìn)行，稱為交叉試驗(yàn)。進(jìn)行，稱為交叉試驗(yàn)。由于由于A A和和B B處于先后兩個(gè)試驗(yàn)階段的機(jī)會(huì)是相等的，因此平衡了試驗(yàn)順序處于先后兩個(gè)試驗(yàn)階段的機(jī)會(huì)是相等的，因此平衡了試驗(yàn)順序的影響，而且能把

5、處理方法之間的差別與時(shí)間先后之間的差別分開來分的影響，而且能把處理方法之間的差別與時(shí)間先后之間的差別分開來分析。析。 10交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)確定受試對象的例數(shù)必須是偶數(shù)，并編號，盡量使相鄰的第確定受試對象的例數(shù)必須是偶數(shù)，并編號，盡量使相鄰的第1 1、2 2號非處號非處理因素近似，第理因素近似，第3 3、4 4號非處理因素近似，余類推。隨機(jī)地確定各單號的號非處理因素近似，余類推。隨機(jī)地確定各單號的接受兩種處理的順序，而各雙號的順序，與其前一個(gè)單號的順序相反。接受兩種處理的順序，而各雙號的順序，與其前一個(gè)單號的順序相反。統(tǒng)計(jì)分析方法：當(dāng)服從正態(tài)分布時(shí)，用方差分析；當(dāng)不服從正態(tài)分布時(shí)，統(tǒng)計(jì)分

6、析方法：當(dāng)服從正態(tài)分布時(shí)，用方差分析；當(dāng)不服從正態(tài)分布時(shí)，用秩和檢驗(yàn)。用秩和檢驗(yàn)。 11表4-116只大自鼠的痛閾值 編號 階 段 合計(jì)12345678910111213141516A 2.5B 2.2A 2.3B 3.0B 2.0A 3.5B 3.2A 2.4A 1.9B 3.0B 2.5A 2.6B 2.1A 3.0A 3.8B 1.9B 2.0A 2.9B 1.6A 3.3A 2.4B 3.1A 3.9B 1.8B 1.6A 3.4A 3.2B 1.6A 2.8B 2.6B 3.2A 2.04.55.13.96.34.46.67.14.23.56.45.74.24.95.67.03.9合

7、計(jì)41.941.483.3A參數(shù)合計(jì) 45.9 B參數(shù)合計(jì) 37.412表4-3 表4-1資料的秩和檢驗(yàn) 編號 階 段 - + 差 秩次和 秩次按A-B順序136891214152.5 2.02.3 1.63.5 3.12.4 1.81.9 1.62.6 1.63.0 2.63.8 3.20.5 120.7 150.4 100.6 140.3 91.0 160.4 110.6 13 1004.5 73.9 2.56.6 13.54.2 4.53.5 14.2 4.55.6 107.0 15 58按B-A順序2457101113162.2 2.93.0 3.32.0 2.43.2 3.93.0

8、3.42.5 3.22.1 2.81.9 2.0-0.7 1-0.3 7-0.4 5-0.7 2-0.4 6-0.7 3-0.7 4-0.1 8 365.1 96.6 13.54.4 67.1 166.4 125.7 114.9 83.9 2.5 7813交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)交叉試驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)交叉設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省樣本數(shù)，且均衡性較好。但要求兩種觀察時(shí)間不交叉設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省樣本數(shù)，且均衡性較好。但要求兩種觀察時(shí)間不能過長，處理沒有持久效果，使兩種處理能夠很快區(qū)分開。如比較兩種能過長，處理沒有持久效果，使兩種處理能夠很快區(qū)分開。如比較兩種抗菌素治療肺炎的效果，病人一旦痊愈就不能再用另一種抗生素，就

9、不抗菌素治療肺炎的效果，病人一旦痊愈就不能再用另一種抗生素，就不適用。當(dāng)藥物有蓄積作用或排泄緩慢，使得第二次處理不能很快排除第適用。當(dāng)藥物有蓄積作用或排泄緩慢，使得第二次處理不能很快排除第一次的干擾，而影響第二次處理，也不適于應(yīng)用。一次的干擾，而影響第二次處理，也不適于應(yīng)用。 14三、完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)三、完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)(complete random design)(complete random design) 完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)是將受試對象，隨機(jī)地分配到各個(gè)處理組中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)是將受試對象，隨機(jī)地分配到各個(gè)處理組中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，或者從不同總體中隨機(jī)抽樣進(jìn)行對比觀察的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)

10、驗(yàn)察，或者從不同總體中隨機(jī)抽樣進(jìn)行對比觀察的一種試驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)研究中可先將實(shí)驗(yàn)對象編號，再用隨機(jī)數(shù)字表或隨機(jī)排列表把它們隨機(jī)研究中可先將實(shí)驗(yàn)對象編號，再用隨機(jī)數(shù)字表或隨機(jī)排列表把它們隨機(jī)地分成兩組或多組，分別用各種處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，各組實(shí)驗(yàn)對象例數(shù)地分成兩組或多組，分別用各種處理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，各組實(shí)驗(yàn)對象例數(shù)可以相等，也可以不相等。可以相等，也可以不相等。 15完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析比較簡單。此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)和統(tǒng)計(jì)分析比較簡單。缺點(diǎn)是試驗(yàn)效率較低，且只能分析一個(gè)因素。缺點(diǎn)是試驗(yàn)效率較低，且只能分析一個(gè)因素。16完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析完全隨

11、機(jī)組設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析 一、兩處理組一、兩處理組1.1.大樣本大樣本( (當(dāng)當(dāng)nl及及n2均大于均大于5050時(shí)時(shí)) ) 當(dāng)資料為計(jì)量時(shí)可用當(dāng)資料為計(jì)量時(shí)可用u檢驗(yàn)，當(dāng)資料為計(jì)數(shù)檢驗(yàn)，當(dāng)資料為計(jì)數(shù)時(shí)可用時(shí)可用2檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。2.2.小樣本小樣本 計(jì)量資料：當(dāng)服從正態(tài)分布且方差齊時(shí)，采用計(jì)量資料：當(dāng)服從正態(tài)分布且方差齊時(shí)，采用t t檢驗(yàn)；當(dāng)服從正態(tài)檢驗(yàn)；當(dāng)服從正態(tài)分布但方差不齊時(shí)，采用分布但方差不齊時(shí)，采用tt檢驗(yàn)，當(dāng)不服從正態(tài)分布或分布未知時(shí)，采檢驗(yàn)，當(dāng)不服從正態(tài)分布或分布未知時(shí)，采用秩和檢驗(yàn)；當(dāng)資料為計(jì)數(shù)時(shí)可用確切概率法。用秩和檢驗(yàn)；當(dāng)資料為計(jì)數(shù)時(shí)可用確切概率法。 17完全隨機(jī)組設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析完全

12、隨機(jī)組設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析二、多個(gè)處理組二、多個(gè)處理組 為計(jì)量資料時(shí)：當(dāng)服從正態(tài)分布且方差齊時(shí)，采用方差分析；當(dāng)不服從正為計(jì)量資料時(shí)：當(dāng)服從正態(tài)分布且方差齊時(shí)，采用方差分析；當(dāng)不服從正態(tài)分布或分布未知時(shí)，采用秩和檢驗(yàn)。當(dāng)資料為計(jì)數(shù)時(shí)采用態(tài)分布或分布未知時(shí)，采用秩和檢驗(yàn)。當(dāng)資料為計(jì)數(shù)時(shí)采用2 2檢驗(yàn)。檢驗(yàn)。 18四、配伍組設(shè)計(jì)四、配伍組設(shè)計(jì)(randomized block design) 配伍設(shè)計(jì)是配對設(shè)計(jì)的擴(kuò)大。當(dāng)處理組數(shù)為三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)，將受試對象配伍設(shè)計(jì)是配對設(shè)計(jì)的擴(kuò)大。當(dāng)處理組數(shù)為三個(gè)或三個(gè)以上時(shí)，將受試對象的非處理因素相同或相似者組成配伍組，每個(gè)配伍組的受試對象隨機(jī)地分配的非處理因素相同

13、或相似者組成配伍組，每個(gè)配伍組的受試對象隨機(jī)地分配到各個(gè)處理組。到各個(gè)處理組。19配伍組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)配伍組設(shè)計(jì)的特點(diǎn)各個(gè)處理組中的受試對象不僅數(shù)量相同，而且比較均衡。這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)，既各個(gè)處理組中的受試對象不僅數(shù)量相同，而且比較均衡。這種試驗(yàn)設(shè)計(jì)，既減小了抽樣誤差，還可以分析出處理組及配伍組兩個(gè)因素的影響。減小了抽樣誤差，還可以分析出處理組及配伍組兩個(gè)因素的影響。其缺點(diǎn)和配對設(shè)計(jì)相同，受試對象要經(jīng)過挑選。其缺點(diǎn)和配對設(shè)計(jì)相同，受試對象要經(jīng)過挑選。20 缺項(xiàng)估計(jì)缺項(xiàng)估計(jì) 配伍組試驗(yàn)的特點(diǎn)是各處理組的受試對象數(shù)相等，各配伍組的受試對象配伍組試驗(yàn)的特點(diǎn)是各處理組的受試對象數(shù)相等，各配伍組的受試對象數(shù)也相

14、等。如在試驗(yàn)過程中，因故造成某個(gè)數(shù)據(jù)丟失，例如試驗(yàn)過程中數(shù)也相等。如在試驗(yàn)過程中，因故造成某個(gè)數(shù)據(jù)丟失，例如試驗(yàn)過程中死去一只動(dòng)物，或由于儀器故障。此時(shí)如果將此配伍組整個(gè)去掉，對信死去一只動(dòng)物，或由于儀器故障。此時(shí)如果將此配伍組整個(gè)去掉，對信息是一種損失。但由于缺少一個(gè)數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行方差分析?？梢圆捎萌毕⑹且环N損失。但由于缺少一個(gè)數(shù)據(jù)，無法進(jìn)行方差分析?？梢圆捎萌表?xiàng)估計(jì)加以解決。項(xiàng)估計(jì)加以解決。 2122111111tTbBSXtbBtXMSt tTbXMSb b處理配伍的偏差的偏差22缺項(xiàng)估計(jì)自由度的處理缺項(xiàng)估計(jì)自由度的處理補(bǔ)入的X的值不占自由度，總的自由度應(yīng)減1，即bt-2。誤差自由度也應(yīng)

15、減1，而處理及配伍的誤差自由度不變。23五、均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)五、均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)(balanced incomplete blocks design) 一般每個(gè)一般每個(gè)配伍組的受試對象個(gè)數(shù)配伍組的受試對象個(gè)數(shù)k應(yīng)等于處理組數(shù)應(yīng)等于處理組數(shù)v，但有時(shí)處理組數(shù)，但有時(shí)處理組數(shù)v多于多于配伍組配伍組所能容納的所能容納的受試對象受試對象個(gè)數(shù)，即個(gè)數(shù)，即v vk k。此時(shí)每個(gè)配伍組不能把。此時(shí)每個(gè)配伍組不能把所有的處埋都安排進(jìn)去，可采用所有的處埋都安排進(jìn)去，可采用均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)，簡稱均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)，簡稱BIB設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)。 24均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)設(shè)有設(shè)有A、B、C

16、、D四種處理，每四種處理，每個(gè)配伍組只能按排個(gè)配伍組只能按排3 3個(gè)處理，不能安排所有的個(gè)處理，不能安排所有的4 4個(gè)處理，因此是不完全的。如果按照表個(gè)處理，因此是不完全的。如果按照表5 51 1設(shè)計(jì)，則每個(gè)處理因素出現(xiàn)的次設(shè)計(jì)，則每個(gè)處理因素出現(xiàn)的次數(shù)都相同數(shù)都相同 (3(3次次) )；且任意兩個(gè)因素在同一配伍組內(nèi)的次數(shù)也是相同的；且任意兩個(gè)因素在同一配伍組內(nèi)的次數(shù)也是相同的(2(2次次) )，因此設(shè)計(jì)是均衡的。因此設(shè)計(jì)是均衡的。 25表表51 均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)配伍組號處 理 因 素1234AAABBBCCCDDD26均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)要求均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)要求設(shè)

17、設(shè)v v為處理組數(shù)，為處理組數(shù)，k k為每個(gè)配伍組受試對象的個(gè)數(shù)，為每個(gè)配伍組受試對象的個(gè)數(shù)，b b為配伍組組數(shù)，為配伍組組數(shù)，r r為為每種處理重復(fù)數(shù)，每種處理重復(fù)數(shù)，為每兩種處理同為每兩種處理同 時(shí)出現(xiàn)的配伍組組數(shù)。時(shí)出現(xiàn)的配伍組組數(shù)。 1 1 2 2 必須是整數(shù)必須是整數(shù)11r kvrvbk=27均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)表均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)表書中附表達(dá)式書中附表達(dá)式6給出了各種不同情況下的給出了各種不同情況下的均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)表，選均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)表，選擇的原則是由：擇的原則是由： v ： 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所確定的處理因素的水平數(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所確定的處理因素的水平數(shù)。 k： 實(shí)驗(yàn)條件所能提供

18、配伍組內(nèi)實(shí)驗(yàn)的對象（動(dòng)物）數(shù)或?qū)嶒?yàn)同實(shí)驗(yàn)條件所能提供配伍組內(nèi)實(shí)驗(yàn)的對象（動(dòng)物）數(shù)或?qū)嶒?yàn)同時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的對象（動(dòng)物）數(shù)時(shí)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)的對象（動(dòng)物）數(shù)28六、拉丁方設(shè)計(jì)六、拉丁方設(shè)計(jì)( (Latin-Square design) ) 用用r r個(gè)拉丁字母排成個(gè)拉丁字母排成r r行行r r列的方陣，使每行及每列中每個(gè)字母都只出現(xiàn)一列的方陣，使每行及每列中每個(gè)字母都只出現(xiàn)一次，這樣的方陣稱為次，這樣的方陣稱為r r階拉丁方，或階拉丁方，或r rr r拉丁方。拉丁方。 例：例：3 33 3拉丁方拉丁方 I I 1 A B C 1 A B C 2 B C A 2 B C A 3 C A B 3 C A B

19、29拉丁方的基本型拉丁方的基本型 第第1行及第行及第列都是按某自然的或標(biāo)準(zhǔn)的次序，如按拉丁字母的次序排成的。列都是按某自然的或標(biāo)準(zhǔn)的次序，如按拉丁字母的次序排成的。 r rr r基本型的拉丁方個(gè)數(shù)基本型的拉丁方個(gè)數(shù)N Nr r為為 r 2 3 4 5 6r 2 3 4 5 6 N Nr r 1 1 4 56 9408 1 1 4 56 9408 30l4 44 4拉丁方拉丁方 I I 1 A B C D 1 A B C D 2 B A D C 2 B A D C 3 C D A B 3 C D A B 4 D C B A 4 D C B A31正交拉丁方設(shè)計(jì)正交拉丁方設(shè)計(jì) A B C A B

20、C B C A B C A C A B C A B A B C A B C B B C C A A C C A A B B32拉丁方設(shè)計(jì)使用與統(tǒng)計(jì)分析拉丁方設(shè)計(jì)使用與統(tǒng)計(jì)分析拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用于三個(gè)因素，每個(gè)因素的水平數(shù)相同，且因素間沒有交互拉丁方實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用于三個(gè)因素，每個(gè)因素的水平數(shù)相同，且因素間沒有交互作用。優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)次數(shù)減少到最小，并且均衡。作用。優(yōu)點(diǎn)：試驗(yàn)次數(shù)減少到最小，并且均衡。統(tǒng)計(jì)分析：方差分析統(tǒng)計(jì)分析：方差分析33444 拉丁方設(shè)計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)濃度峰合計(jì)1234A 0.80B 0.50C 0.38D 0.22B 0.74A 0.36D 0.44C 0.25C 0.31D 0.18A

21、0.17B 0.36D 0.48C 0.20B 0.42A 0.282.331.241.411.11合計(jì)1.901.791.021.386.096.09瘤株合計(jì)A 1.61B 2.02C 1.14D 1.3234方差分析表方差分析表變異來源變異來源SSSSV VMSMSF FP P總總濃度濃度峰峰瘤株瘤株誤差誤差0.51030.51030.22870.22870.12170.12170.11060.11060.04930.049315153 33 33 36 6 0.07520.07520.04060.04060.03690.03690.00820.0082 9.299.294.954.954

22、.504.50 0.050.050.050.050.05 ()()()()22224ABCDXXXXSSSSSSSSSSSS瘤株總誤差瘤株峰濃度+=-邋邋35拉丁方設(shè)計(jì)缺項(xiàng)估計(jì)拉丁方設(shè)計(jì)缺項(xiàng)估計(jì) 232232232212112112112r RCTSXrrSRCrTMSrrSRCrRMSrrSRCrCMSrr拉丁行列的偏差的偏差的偏差36七、析因設(shè)計(jì)(factorial design) 析因設(shè)計(jì)是多因素的交叉分組設(shè)計(jì)，即各個(gè)因素的所有水平相互組合在一起，析因設(shè)計(jì)是多因素的交叉分組設(shè)計(jì)，即各個(gè)因素的所有水平相互組合在一起，形成多個(gè)交叉分組。交叉組組數(shù)是各因素水平數(shù)的乘積。形成多個(gè)交叉分組。交叉組

23、組數(shù)是各因素水平數(shù)的乘積。 析因設(shè)計(jì)不僅可以對每個(gè)因數(shù)各水平間進(jìn)行比較，還可以分析因素間的交互析因設(shè)計(jì)不僅可以對每個(gè)因數(shù)各水平間進(jìn)行比較，還可以分析因素間的交互作用。作用。 37交互作用交互作用因素間如存在交互作用，表示各因素不是各自獨(dú)立的，而是一個(gè)因素的因素間如存在交互作用，表示各因素不是各自獨(dú)立的，而是一個(gè)因素的水平有改變時(shí)，其它因素的效應(yīng)也隨之改變，反之，如不存在交互作用，水平有改變時(shí)，其它因素的效應(yīng)也隨之改變，反之，如不存在交互作用，則表示各因素具有獨(dú)立性，一個(gè)因素的水平有改變時(shí)，其它因素的效應(yīng)則表示各因素具有獨(dú)立性，一個(gè)因素的水平有改變時(shí)，其它因素的效應(yīng)不受影響。不受影響。38表表7

24、-1 治療缺鐵性貧血四種療法的紅細(xì)胞數(shù)治療缺鐵性貧血四種療法的紅細(xì)胞數(shù)A1B1A2B1A1B2A2B2合計(jì)0.81.30.92.10.91.21.12.20.71.11.02.0合計(jì)2.42.43.63.63.03.06.36.315.3均數(shù)0.80.81.21.21.01.02.12.139交互作用交互作用 不用不用B B藥時(shí)藥時(shí)( (即即B B保持在保持在B Bl l的水平的水平) )： 用用A A藥可平均增加紅細(xì)胞：藥可平均增加紅細(xì)胞：1.2-0.8=O.41.2-0.8=O.4 用用B B藥時(shí)藥時(shí)( (即保持在即保持在B B2 2的水平的水平) )： 用用A A藥可平均增加紅細(xì)胞藥可平

25、均增加紅細(xì)胞2.1-1.O=1.1 2.1-1.O=1.1 可看出可看出B B因素在不同水平下，用因素在不同水平下，用A A藥比不用藥比不用A A藥，平均增加紅細(xì)胞數(shù)是不藥，平均增加紅細(xì)胞數(shù)是不同的，其相差為同的，其相差為 1.1-O.4=O.71.1-O.4=O.7 這就是兩藥的交互作用，也就是兩藥具有協(xié)同作用。這就是兩藥的交互作用，也就是兩藥具有協(xié)同作用。 40交互作用交互作用一般來說，對于一般來說，對于2 22 2析因設(shè)計(jì)析因設(shè)計(jì) (A2B2效應(yīng)效應(yīng)-AlB2效應(yīng)效應(yīng))-(A2Bl效應(yīng)效應(yīng)-A1B1效應(yīng)效應(yīng))0為正交互作用，即協(xié)同作用。為正交互作用，即協(xié)同作用。 (A2B2效應(yīng)效應(yīng)-A1

26、B2效應(yīng)效應(yīng))-(A2B1效應(yīng)效應(yīng)-A1B1效應(yīng)效應(yīng))0(0)為正為正(負(fù)負(fù))交互作用。交互作用。 當(dāng)然由于抽樣誤差的影響，即使上式不為零，也不一定存在交互作用，需要進(jìn)行當(dāng)然由于抽樣誤差的影響，即使上式不為零，也不一定存在交互作用，需要進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)。假設(shè)檢驗(yàn)。 42析因設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析22析因設(shè)計(jì)的統(tǒng)計(jì)分析 SS總總=SSAB+SS誤差誤差= SSA+SSB+SSA B+SS誤差誤差222析因分析設(shè)計(jì) SS總總=SSABC+SS誤差誤差 =SSA+SSB+SSC+SSA B+SSA C+SSB C +SSA B C +SS誤差誤差3222析因分析設(shè)計(jì) SS總總=SSABCD+SS誤差誤差 =SS

27、A+SSB+SSC+SSD + SSA B+ SSA C+SSA D+SSB C+ SSB D+ SSC D + SSA B C+ SSA B D+SSA C D+SSB C D + SSA B C D + SS誤差誤差4322析因設(shè)計(jì)方差分析B合合計(jì)計(jì)AB1B2A12.43.05.4(0.90)A23.66.39.9(1.53)合計(jì)合計(jì)6.0(1.00)9.3(1.55)15.3442 22 2析因設(shè)計(jì)方差分析析因設(shè)計(jì)方差分析SS總總=SSAB+SS誤差誤差= SSA+SSB+SSA B+SS誤差誤差變異來源SSVMSFP總ABAB誤差3.04251.68750.90750.36750.08

28、001111181.68750.90750.36750.0100168.75 90.75 36.750.010.01A2，B2B1 A2B2A1B1 56有交互作用的結(jié)果分析有交互作用的結(jié)果分析方差分析方差分析誤差項(xiàng)的計(jì)算為兩部分：誤差項(xiàng)的計(jì)算為兩部分： 1.不滿列的空列不滿列的空列 2.有重復(fù)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)有重復(fù)實(shí)驗(yàn)的重復(fù)分析過程：分析過程： 1.首先確定主效應(yīng)。首先確定主效應(yīng)。 2.其次看兩級交互。其次看兩級交互。 3.最后看三級交互。最后看三級交互。57有交互作用的結(jié)果分析有交互作用的結(jié)果分析如 A因素 P0.05 A1A2 B、C兩因素 PB1 C1C2 AB P0.05 無交互 此時(shí)AB

29、水平為A2B2C1當(dāng) AB C P0.05 首先看AB 、 AC、 CB 中P0.05 的。58實(shí)例分析實(shí)例分析12 22 22 22 2無交互（例無交互（例4-94-9）選用選用L L8 8(2(27 7) )表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排試驗(yàn)安排空列合計(jì)為誤差項(xiàng)空列合計(jì)為誤差項(xiàng)59試驗(yàn)號試驗(yàn)號 列列 號號 1 2 3 4 5 6 71 2 3 4 5 6 71 12 23 34 45 56 67 78 8 A1 B1 C1 D1 A1 B1 C1 D1 A1 B1 C2 D2 A1 B1 C2 D2 A1 B2 C1 D2 A1 B2 C1 D2 A1 B2 C2 D1 A1 B2 C2 D1

30、A2 B1 C1 D2 A2 B1 C1 D2 A2 B1 C2 D1 A2 B1 C2 D1 A2 B2 C1 D1 A2 B2 C1 D1 A2 B2 C2 D2 A2 B2 C2 D260實(shí)例分析實(shí)例分析23 33 33 3無交互（例無交互（例4-104-10）選用選用L L9 9(3(34 4) )表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排試驗(yàn)安排空列合計(jì)為誤差項(xiàng)空列合計(jì)為誤差項(xiàng)61試驗(yàn)號試驗(yàn)號 列列 號號 1 2 3 41 2 3 41 12 23 34 45 56 67 78 89 9 A1 B1 1 C1 A1 B1 1 C1 A1 B2 2 C2 A1 B2 2 C2 A1 B3 3 C3 A1

31、 B3 3 C3 A2 B1 2 C3 A2 B1 2 C3 A2 B2 3 C1 A2 B2 3 C1 A2 B3 1 C2 A2 B3 1 C2 A3 B1 3 C2 A3 B1 3 C2 A3 B2 2 C3 A3 B2 2 C3 A3 B3 1 C1 A3 B3 1 C162實(shí)例分析實(shí)例分析34 42 22 2無交互（例無交互（例4-114-11）選用選用L L8 8(4(42 24 4) )表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排試驗(yàn)安排空列合計(jì)為誤差項(xiàng)空列合計(jì)為誤差項(xiàng)63試驗(yàn)號試驗(yàn)號 列列 號號 1 2 3 4 51 2 3 4 5 1 12 23 34 45 56 67 78 8 A1 B1 C

32、1 1 1 A1 B1 C1 1 1 A1 B2 C2 2 2 A1 B2 C2 2 2 A2 B1 C1 2 2 A2 B1 C1 2 2 A2 B2 C2 1 1 A2 B2 C2 1 1 A3 B1 C2 1 2 A3 B1 C2 1 2 A3 B2 C1 2 1 A3 B2 C1 2 1 A4 B1 C2 2 1 A4 B1 C2 2 1 A4 B2 C1 1 2 A4 B2 C1 1 264實(shí)例分析實(shí)例分析42 22 22 2有交互（例有交互（例4-124-12）選用選用L L8 8(2(27 7) )表頭設(shè)計(jì)表頭設(shè)計(jì)試驗(yàn)安排試驗(yàn)安排空列合計(jì)為誤差項(xiàng)空列合計(jì)為誤差項(xiàng)65試試驗(yàn)驗(yàn)號號列

33、列 號號1234567ABABCACBCABC試試驗(yàn)驗(yàn)號號列列 號號1234567ABCl表頭設(shè)計(jì)l試驗(yàn)安排66實(shí)例分析實(shí)例分析4 由于此設(shè)計(jì)為滿列設(shè)計(jì)，只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行方差分析，因此要重由于此設(shè)計(jì)為滿列設(shè)計(jì)，只進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行方差分析，因此要重復(fù)試驗(yàn)方可進(jìn)行方差分析，因?yàn)榇藭r(shí)的誤差項(xiàng)是重復(fù)試驗(yàn)誤差。復(fù)試驗(yàn)方可進(jìn)行方差分析，因?yàn)榇藭r(shí)的誤差項(xiàng)是重復(fù)試驗(yàn)誤差。 重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)越多，誤差項(xiàng)的重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)越多，誤差項(xiàng)的MS越小。越小。67序貫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 醫(yī)學(xué)科研設(shè)計(jì)一般都是預(yù)先確定樣本含量，結(jié)果分析在全部試驗(yàn)完成后作出。序貫實(shí)驗(yàn)(sequential trial)預(yù)先不需要確定試驗(yàn)例數(shù)。事先根據(jù)

34、實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)繪好序貫實(shí)驗(yàn)圖。將每次試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)點(diǎn)到圖上，當(dāng)達(dá)到要求的檢驗(yàn)界限，便可停止試驗(yàn)，作出判斷。 68序貫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)序貫設(shè)計(jì)的類型如下:質(zhì) 反 應(yīng)單 向量 反 應(yīng)開 放 型質(zhì) 反 應(yīng)序 貫 設(shè) 計(jì)雙 向量 反 應(yīng)質(zhì) 反 應(yīng)閉 鎖 型量 反 應(yīng)69序貫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開放型單向一般用于檢驗(yàn)藥物是否有效；而其它類型一般用于配對比較。開放型：最多樣本數(shù)不預(yù)先肯定，在逐一試驗(yàn)過程中，究竟多少樣本數(shù)可使試驗(yàn)終止，視逐一試驗(yàn)結(jié)果而定。閉鎖型：試驗(yàn)最多樣本數(shù)可預(yù)先確定，能夠試驗(yàn)樣本數(shù)不超過一定數(shù)，必然會(huì)終止。 單向和雙向：是單側(cè)檢驗(yàn)還是雙側(cè)檢驗(yàn)。 質(zhì)反應(yīng)：二分類資料。 量反應(yīng)：計(jì)量資料。 70序貫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)71習(xí)題

35、一、選擇題一、選擇題1.為評價(jià)某藥的降壓作用，某單位隨機(jī)選擇50名高血壓患者，記錄每人服藥前后的舒張壓值，這種收集資料的過程，稱為什么實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)類型（ ）。 A析因設(shè)計(jì) B成組設(shè)計(jì) C配對設(shè)計(jì) D單組設(shè)計(jì)2.對于一個(gè)試驗(yàn)而言，配伍組設(shè)計(jì)優(yōu)于完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，這是因?yàn)椋?）。 A配伍組設(shè)計(jì)簡單易行 B降低了隨機(jī)誤差 C降低了重要非試驗(yàn)因素的影響 D可以分析兩因素之間的交互作用 723.某麻醉科醫(yī)生研究催醒寧對氟呱啶的作用，選大鼠6只，按某些條件配成三對。均從腹腔注射氟呱啶40ml/kg，分別在入睡后15min，給每對中的1只腹腔注射催醒寧0.5ml/kg（用A表示）和另1只腹腔注射等量的生理鹽水（用B

36、表示），觀察出現(xiàn)蹲和走動(dòng)的時(shí)間。當(dāng)大鼠完全清醒3d后，該醫(yī)生又用同樣的方法重復(fù)上述試驗(yàn)，只是將原實(shí)驗(yàn)組和對照組的動(dòng)物互換，結(jié)果如下，問：這是一種什么設(shè)計(jì)類型？ A配對設(shè)計(jì) B交叉設(shè)計(jì) C成組設(shè)計(jì) D拉丁方設(shè)計(jì)734.某地在鉤蟲病普查中，對糞檢陽性者與陰性者各隨機(jī)抽查10例，測定其血紅蛋白量，為了解鉤蟲糞檢陽性者與陰性者的血紅蛋白量之間的差別是否有顯著性意義。首先需判定此資料取自什么試驗(yàn)設(shè)計(jì)類型（ ）。 A配伍組設(shè)計(jì) B成組設(shè)計(jì) C配對設(shè)計(jì) D交叉設(shè)計(jì) 745.已知A、B、C都是七水平因素，其中：A是實(shí)驗(yàn)因素，B、C都是區(qū)組因素，且因素之間的交互作用可忽略不計(jì)。試驗(yàn)者希望試驗(yàn)次數(shù)盡可能少，問最好選擇什么設(shè)計(jì)類型？ A 成組設(shè)計(jì) B拉丁方設(shè)計(jì) C析因設(shè)計(jì) D正交設(shè)計(jì) 756.某醫(yī)院用中藥復(fù)方治療高膽固醇血癥，把12例高膽固醇患者隨機(jī)分為4組，用不同療法治療。第1組用一般療法，第2組在一般療法上外加甲藥