醫(yī)學(xué)研究的統(tǒng)計(jì)學(xué)設(shè)計(jì)方案ppt課件

1、宇傳華宇傳華 yuchua163Statdtedm.6to23 被動(dòng)地察看、照實(shí)記被動(dòng)地察看、照實(shí)記錄錄降壓藥降壓藥高血壓病人高血壓病人血壓值血壓值處置要素處置要素受試對(duì)象受試對(duì)象實(shí)驗(yàn)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)效應(yīng)其他要素其他要素其他效應(yīng)其他效應(yīng)一處置要素一處置要素( treatment factor ) 準(zhǔn)確度和精密度都好 準(zhǔn)確度差、精密度好 準(zhǔn)確度？、精密度差 準(zhǔn)確度和精密度都差 5 5計(jì)算器計(jì)算器( (計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)) )產(chǎn)生隨機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)數(shù)【例【例1 1】設(shè)有同性別的動(dòng)物】設(shè)有同性別的動(dòng)物1212頭，要求用頭，要求用隨機(jī)方法將其分為甲、乙兩組。隨機(jī)方法將其分為甲、乙兩組。Data a;%Let n=12;

2、 /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then group=1; Else group=2; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12

3、 2 6 Obs i group 1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5 3 1 6 5 1 7 9 2 8 11 2 9 10 2 10 12 2 11 2 2 12 6 2 SAS 輸出結(jié)果輸出結(jié)果SAS 程序程序Data a;%Let n=12; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/3 then group=1;Else if &n/3I=2*&n/3 then group=2;Else group=3; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i

4、=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12 2 6 Obs i group 1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5 3 2 6 5 2 7 9 2 8 11 2 9 10 3 10 12 3 11 2 3 12 6 3 SAS 輸出結(jié)果輸出結(jié)果方法方法1 1編號(hào)：對(duì)小白鼠進(jìn)展對(duì)子編號(hào)，編號(hào)：對(duì)小白鼠

5、進(jìn)展對(duì)子編號(hào)，同時(shí)每個(gè)對(duì)子內(nèi)的二只小白鼠也分同時(shí)每個(gè)對(duì)子內(nèi)的二只小白鼠也分別編號(hào)。別編號(hào)。2 2產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字：對(duì)于每一組合產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字：對(duì)于每一組合編號(hào)，依次由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)編號(hào)，依次由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)共生隨機(jī)數(shù)共2020個(gè)。個(gè)。3 3歸組對(duì)子內(nèi)兩只小白鼠的隨歸組對(duì)子內(nèi)兩只小白鼠的隨機(jī)機(jī) ：事先規(guī)定每個(gè)對(duì)子內(nèi)隨機(jī)數(shù)：事先規(guī)定每個(gè)對(duì)子內(nèi)隨機(jī)數(shù)字較小者分配到對(duì)照組；隨機(jī)數(shù)字字較小者分配到對(duì)照組；隨機(jī)數(shù)字較大者分配到實(shí)驗(yàn)組。較大者分配到實(shí)驗(yàn)組。非同源配對(duì)隨機(jī)化分組非同源配對(duì)隨機(jī)化分組Proc planSeed= 8546793122; Factors pair=10 ordered treat

6、=2 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order pair 10 10 Ordered treat 2 2 Random pair -treat- 1 1 2 2 1 2 3 2 1 4 1 2 5 2 1 6 1 2 7 2 1 8 2 1 9 1 2 10 1 2SAS 輸出結(jié)果輸出結(jié)果對(duì)照組對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)組方法方法1 1編號(hào)：對(duì)編號(hào)：對(duì)1212頭動(dòng)物進(jìn)展區(qū)組編頭動(dòng)物進(jìn)展區(qū)組編號(hào)，同時(shí)每個(gè)區(qū)組內(nèi)的四頭動(dòng)物也號(hào)，同時(shí)每個(gè)區(qū)組內(nèi)的四頭動(dòng)物也分別編號(hào)。分別編號(hào)。2 2產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字

7、：對(duì)于每一組合產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字：對(duì)于每一組合編號(hào)，依次由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)編號(hào)，依次由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)共生隨機(jī)數(shù)共1212個(gè)。個(gè)。3 3歸組區(qū)組內(nèi)四頭動(dòng)物的隨歸組區(qū)組內(nèi)四頭動(dòng)物的隨機(jī)機(jī) ：事先規(guī)定每一個(gè)區(qū)組內(nèi)隨機(jī)：事先規(guī)定每一個(gè)區(qū)組內(nèi)隨機(jī)數(shù)字由小到大對(duì)應(yīng)動(dòng)物分別分配到數(shù)字由小到大對(duì)應(yīng)動(dòng)物分別分配到甲、乙、丙、丁處置組。甲、乙、丙、丁處置組。Proc plan Seed= 8546793122; Factors block=3 ordered treat=4 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Lev

8、els Order block 3 3 Ordered treat 4 4 Random block -treat- 1 1 2 3 4 2 4 1 3 2 3 3 1 2 4SAS 輸出結(jié)果輸出結(jié)果甲處置組甲處置組乙處置組乙處置組丙處置組丙處置組丁處置組丁處置組隨機(jī)化分組隨機(jī)化分組1組組2組組1組組2組組1. 1. 隨機(jī)數(shù)字法隨機(jī)數(shù)字法1 1編號(hào)：將受試者分別編號(hào)為編號(hào)：將受試者分別編號(hào)為1 1、2 2、3 3、4 4、1717、1818號(hào)。號(hào)。2 2產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字：由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字：由計(jì)算器計(jì)算機(jī)產(chǎn)生產(chǎn)生1818個(gè)隨機(jī)數(shù)。個(gè)隨機(jī)數(shù)。3 3歸組：隨機(jī)數(shù)字較小的一半患者先用歸組：隨機(jī)數(shù)

9、字較小的一半患者先用A A藥后用藥后用B B藥；較大的一半患者先用藥；較大的一半患者先用B B藥后用藥后用A A藥。藥。 SAS 程序程序Data a;%Let n=18; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then group=1; Else group=2; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN

10、Procedure Factor Select Levels Order i 18 18 Random -i- 1 11 5 9 4 3 12 14 2 16 8 15 10 17 7 6 13 18 Obs i group 1 1 1 2 11 1 3 5 1 4 9 1 5 4 1 6 3 1 7 12 1 8 14 1 9 2 1 10 16 2 11 8 2 12 15 2 13 10 2 14 17 2 15 7 2 16 6 2 17 13 2 18 18 2SAS 輸出結(jié)果輸出結(jié)果 1. 對(duì)照的意義對(duì)照的意義 ：區(qū)分處置要素與非處置要素的效應(yīng)，是比較的必要根底區(qū)分處置要素與非處置

11、要素的效應(yīng)，是比較的必要根底 藥物治療藥物治療例例: 老年性慢性支氣管炎老年性慢性支氣管炎氣候轉(zhuǎn)暖氣候轉(zhuǎn)暖,自然緩解自然緩解消除和減少實(shí)驗(yàn)誤差消除和減少實(shí)驗(yàn)誤差 處置組：處置組：對(duì)照組：對(duì)照組：處置要素處置要素非處置要素非處置要素+處置效應(yīng)處置效應(yīng) + 非處置效應(yīng)非處置效應(yīng)非處置要素非處置要素非處置效應(yīng)非處置效應(yīng)處置要素處置要素處置效應(yīng)處置效應(yīng)Today: 4/30/20222. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 (1)空白對(duì)照空白對(duì)照(blank control)：對(duì)照組不加任何處置要素。：對(duì)照組不加任何處置要素。 例如：實(shí)驗(yàn)組兒童接種疫苗，對(duì)照組兒童不接種疫苗。例如：實(shí)驗(yàn)組兒童接種疫苗，對(duì)照組兒童不接

12、種疫苗。 試劑空白、血樣空白、無(wú)酶解空白、底物空白等。試劑空白、血樣空白、無(wú)酶解空白、底物空白等。特點(diǎn)：特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單易行，但容易引起心思差別，從而影響實(shí)簡(jiǎn)單易行，但容易引起心思差別，從而影響實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的測(cè)定。驗(yàn)效應(yīng)的測(cè)定。 撫慰劑對(duì)照撫慰劑對(duì)照(placebo control)包括：空白對(duì)照、實(shí)驗(yàn)對(duì)照、規(guī)范對(duì)照、本身對(duì)照、包括：空白對(duì)照、實(shí)驗(yàn)對(duì)照、規(guī)范對(duì)照、本身對(duì)照、相互對(duì)照相互對(duì)照 、歷史對(duì)照、歷史對(duì)照Today: 4/30/2022(2)實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照(experimental control)：施加根底實(shí)驗(yàn)：施加根底實(shí)驗(yàn)條件非處置要素，如面包、煙薰劑。條件非處置要素，如面包、煙薰劑。含賴

13、氨酸面包含賴氨酸面包+非處置要素非處置要素賴氨酸效應(yīng)賴氨酸效應(yīng) + 面包效應(yīng)面包效應(yīng)+非處置要素非處置要素效應(yīng)效應(yīng) 面包面包+非處置要素非處置要素 面包效應(yīng)面包效應(yīng)+非處置要素效應(yīng)非處置要素效應(yīng)賴氨酸賴氨酸 賴氨酸效應(yīng)賴氨酸效應(yīng)中草藥中草藥+煙薰劑煙薰劑 與與 單純煙薰劑單純煙薰劑-空氣滅菌空氣滅菌2. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 Today: 4/30/2022 (3) 規(guī)范對(duì)照規(guī)范對(duì)照(standard control)：以現(xiàn)有的規(guī)范或正：以現(xiàn)有的規(guī)范或正常值作對(duì)照。常值作對(duì)照。 例新方法例新方法 與與 傳統(tǒng)方法傳統(tǒng)方法 患者生理、生化目的患者生理、生化目的 與與 正常人生理、生化目的正常人生理

14、、生化目的 實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用較多實(shí)驗(yàn)室運(yùn)用較多 2. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 Today: 4/30/2022 (4) 本身對(duì)照本身對(duì)照self-control：實(shí)驗(yàn)在同一受試對(duì)象上：實(shí)驗(yàn)在同一受試對(duì)象上進(jìn)展進(jìn)展同源配對(duì)設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)同源配對(duì)設(shè)計(jì)、交叉設(shè)計(jì)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單易行，運(yùn)用廣泛。簡(jiǎn)單易行，運(yùn)用廣泛。 假定實(shí)驗(yàn)前后某些環(huán)境或本身要素假定實(shí)驗(yàn)前后某些環(huán)境或本身要素堅(jiān)持不變。堅(jiān)持不變。 2. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 Today: 4/30/2022(5) 相互對(duì)照相互對(duì)照inter-control ：幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組：幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互作為對(duì)照相互作為對(duì)照例如：比較幾種藥物治療同一疾病的療效例如：比較幾種藥物

15、治療同一疾病的療效2. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 Today: 4/30/2022(3) 歷史對(duì)照：以過(guò)去的研討結(jié)果作對(duì)照。歷史對(duì)照：以過(guò)去的研討結(jié)果作對(duì)照。 與本人或他人過(guò)去的研討結(jié)果作比較與本人或他人過(guò)去的研討結(jié)果作比較 不好！不好！2. 對(duì)照的方式對(duì)照的方式 4. 設(shè)立對(duì)照存在的問(wèn)題設(shè)立對(duì)照存在的問(wèn)題 (1)缺乏對(duì)照缺乏對(duì)照 (2)缺乏適當(dāng)?shù)膶?duì)照缺乏適當(dāng)?shù)膶?duì)照: 歷史對(duì)照歷史對(duì)照 時(shí)間不時(shí)間不同步和同步和 中外對(duì)照中外對(duì)照 空間不同步空間不同步 (3) 對(duì)照不全對(duì)照不全 (4) 對(duì)照多余對(duì)照多余 Today: 4/30/2022(三三)反復(fù)的原那么反復(fù)的原那么 反復(fù)反復(fù)(replicatio

16、n)是指各處置組與對(duì)照組要有是指各處置組與對(duì)照組要有一定樣本含量一定樣本含量(sample sizes)。 無(wú)限地添加樣本含量，將加大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延伸實(shí)驗(yàn)無(wú)限地添加樣本含量，將加大實(shí)驗(yàn)規(guī)模，延伸實(shí)驗(yàn)時(shí)間，浪費(fèi)人力物力，反而添加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的能夠性。時(shí)間，浪費(fèi)人力物力，反而添加系統(tǒng)誤差出現(xiàn)的能夠性。 樣本含量缺乏，檢驗(yàn)效能樣本含量缺乏，檢驗(yàn)效能Power，1偏低，偏低，總體參數(shù)之間本來(lái)有差別也無(wú)法檢驗(yàn)出來(lái)?？傮w參數(shù)之間本來(lái)有差別也無(wú)法檢驗(yàn)出來(lái)。nX來(lái)確定樣本含量。來(lái)確定樣本含量。優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算誤差比較簡(jiǎn)便；優(yōu)點(diǎn)：計(jì)算誤差比較簡(jiǎn)便；缺陷：對(duì)象較多時(shí)，甚為復(fù)雜。缺陷：對(duì)象較多時(shí)，甚為復(fù)雜。例，調(diào)查某中學(xué)學(xué)

17、生的血紅蛋白含量，在全體例，調(diào)查某中學(xué)學(xué)生的血紅蛋白含量，在全體500名學(xué)生中，隨機(jī)抽取名學(xué)生中，隨機(jī)抽取10%，即抽取，即抽取50人。人。 優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省抽樣時(shí)間和費(fèi)用。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省抽樣時(shí)間和費(fèi)用。 缺陷：在某些特殊情況下存在偏性。缺陷：在某些特殊情況下存在偏性。1求抽樣間隔求抽樣間隔1500075020/1，即每間隔，即每間隔20人抽取人抽取1個(gè)人；個(gè)人；2抽樣抽樣 編號(hào)，確定在編號(hào)，確定在120號(hào)之間從何編號(hào)開(kāi)場(chǎng)。然后號(hào)之間從何編號(hào)開(kāi)場(chǎng)。然后每加每加 上上20抽取抽取1名兒童。名兒童。例如起始數(shù)字為例如起始數(shù)字為8，那么第，那么第8，28，48，68，號(hào)兒童即構(gòu)成所抽取的樣本。號(hào)兒童即構(gòu)成所抽

18、取的樣本。優(yōu)點(diǎn)：抽樣誤差小，不同層可采用不同抽樣優(yōu)點(diǎn)：抽樣誤差小，不同層可采用不同抽樣方法，各層可獨(dú)立進(jìn)展分析，各層間可進(jìn)展方法，各層可獨(dú)立進(jìn)展分析，各層間可進(jìn)展比較分析。比較分析。缺陷：分層較多時(shí)，調(diào)查和分析較費(fèi)事。缺陷：分層較多時(shí)，調(diào)查和分析較費(fèi)事。 優(yōu)點(diǎn)：在大規(guī)模調(diào)查中，易于組織，節(jié)省人優(yōu)點(diǎn)：在大規(guī)模調(diào)查中，易于組織，節(jié)省人力物力。力物力。缺陷：抽樣誤差大。缺陷：抽樣誤差大。各種抽樣方法的抽樣誤差順序：各種抽樣方法的抽樣誤差順序： 分層分層系統(tǒng)系統(tǒng)單純單純整群整群 隨機(jī)誤差：抽樣誤差隨機(jī)誤差：抽樣誤差 不恒定、隨機(jī)、變化不恒定、隨機(jī)、變化非隨機(jī)誤差非隨機(jī)誤差非系統(tǒng)誤差：過(guò)失誤差非系統(tǒng)誤差：過(guò)失誤差系統(tǒng)誤差：方向性系統(tǒng)誤差：方向性三系統(tǒng)誤差類型及其控制三系統(tǒng)誤差類型及其控制 類類