實驗設計的基本原則演示文稿

實驗設計的基本原則演示文稿目前一頁\總數(shù)五十四頁\編于十點優(yōu)選實驗設計的基本原則目前二頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照的必要性

——沒有比較就沒有鑒別疾病的自愈傾向感冒、哮喘等100名感冒患者體溫、鼻塞流涕情況1周后觀察：體溫下降和鼻塞流涕緩解狀況服用感冒藥A結論：該藥能有效治療感冒，改善鼻塞流涕狀況。目前三頁\總數(shù)五十四頁\編于十點200名感冒患者服用藥物A1W后體溫下降，癥狀緩解不服用藥物A1W后體溫下降，癥狀緩解

隨機服藥組100人不服藥組100人治療前癥狀差別無統(tǒng)計學意義治療1天時體溫差別有統(tǒng)計學意義1天后體溫降至正常3天后體溫降至正常分析：結論：目前四頁\總數(shù)五十四頁\編于十點實驗研究的基本原則principlesofexperimentalstudy梁海燕新鄉(xiāng)醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院目前五頁\總數(shù)五十四頁\編于十點實驗研究的基本原則對照原則principleofcontrol

均衡原則principleofhomogeneity隨機原則principleofrandomization

重復原則principleofreplication

目前六頁\總數(shù)五十四頁\編于十點1.對照原則

principleofcontrol據(jù)統(tǒng)計，近年來我國臨床療效研究設有對照組的報道雖有明顯增加（有的雜志從1988年的38.4%增加到1994年的71.8%），但是誤用對照組的還很多。目前七頁\總數(shù)五十四頁\編于十點設立對照的意義消除或減少非處理因素的影響消除或減少實驗誤差衡量一項科研設計是否具有科學性、嚴密性校正觀察數(shù)據(jù)（如試劑空白對照）目前八頁\總數(shù)五十四頁\編于十點設置對照的要求保證各組間的均衡，即非處理因素盡可能一致；消除各組研究對象心理因素差異的影響；根據(jù)研究目的選擇恰當?shù)膶φ?；各組例數(shù)應盡量相等；各組研究對象的病理強度應相同。目前九頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照的常見形式空白對照(blankcontrol)標準對照(standardcontrol)實驗對照(experimentalcontrol)歷史對照(historical-control)安慰劑對照(placebocontrol)例：研究某中草藥煙熏對空氣的消毒效果實驗組：中草藥煙熏對照組：單純煙熏對照組的受試對象不施加任何處理因素，其處理因素完全空白。是指不設專門的對照組，而使用現(xiàn)有的標準值或標準方法來作對照。對照組不施加處理因素，但施加與處理因素有關的其他因素。是指將研究者以往的研究結果或文獻上他人的研究結果與本次研究結果作對照。。

對照組的受試對象服用安慰劑。安慰劑（placebo）指不含任何藥理成分的制劑或劑型，外形與真藥相像，如蒸餾水、淀粉片或膠囊等目前十頁\總數(shù)五十四頁\編于十點設置對照的方法配對對照(paired-control)組間對照(group-control)交叉對照(cross-overcontrol)包括同源配對與異體配對兩種。配對對照的抽樣誤差最小，其統(tǒng)計學效率最高，可節(jié)省樣本數(shù)，故有條件時應優(yōu)先選用。是將條件基本一致的不同個體隨機分組，分別接受對照處理和實驗處理，比較兩組或幾組間的差異。為減少組間對照因個體差異大而造成抽樣誤差，可將先接受對照處理的隨后接受試驗處理，先接受試驗處理的隨后接受對照處理，通過交叉減少個體差異。此法適合于實驗對照，不設置空白對照。目前十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照的常見形式例1利什曼于1909年報道的傷寒疫苗接種試驗，12038個正常人隨機分為2組，其中一組(5473人)接種疫苗，另一組(6160人)不接種疫苗。經(jīng)過一段時間之后發(fā)現(xiàn)，前者21人(0.38%)發(fā)病，后者187人(2.83%)發(fā)病。通過比較得出結論，傷寒疫苗能較有效地預防傷寒發(fā)病?？瞻讓φ漳壳笆揬總數(shù)五十四頁\編于十點對照的常見形式例21994年12月～1997年12月，收治42例門靜脈高壓癥合并食管胃底靜脈曲張破裂出血者，采用擴大Hassab手術法，術后近期再出血2例(4.7%)，低于傳統(tǒng)方法(11.1%～15.3%)。標準對照目前十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照的常見形式例3

Wistar大白鼠20只，雌雄各半，體重180～200g，適應性喂養(yǎng)1周后隨機分2組，對照組喂飼基礎飼料，肥胖組喂飼高能營養(yǎng)飼料。12月后比較2組丙二醛(MDA)和過氧化物歧化酶(SOD)，肥胖大鼠血漿MDA升高、SOD下降，二者均P＜0.01。實驗對照目前十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十點評價藥物代謝和安全性的Ⅰ、Ⅱ期臨床試驗，探索試驗效果和試驗方法的預試驗，以及有可靠的潛在對照(如某手術無成功先例)、形態(tài)學觀察和病例個案報道可以不設立對照。目前十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照原則principleofcontrol

均衡原則principleofhomogeneity隨機原則principleofrandomization

重復原則principleofreplication

實驗研究的基本原則目前十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十點2.均衡原則principleofhomogeneity均衡指各組間非處理因素應盡可能相同，即各組具有齊同性（或可比性），從而使處理因素的作用得以正確顯示。隨機分組是保證組間均衡性的基本方法。目前十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十點試驗對象的選擇如何選擇試驗對象在設計階段就應加以規(guī)定，而不是在試驗過程中隨意選擇。試驗對象必須對病人總體有較好的代表性，即能夠反映不同病情、不同性別和年齡等各種特征的病人的情況。抽樣要遵循隨機化原則。疾病的診斷應按照嚴格、統(tǒng)一的標準進行，以防止假陽性病人混入。對是否采用危重病人、年齡過大的病人和孕婦等作研究對象應持慎重的態(tài)度。對象選擇目前十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十點均衡原則

principleofhomogeneity常用的均衡化方法：

交叉均衡(crosshomogeneity)；分層均衡(stratifiedhomogeneity)。例：采用自身對照設計比較兩種處理的效果，受試者8人，第一次實驗：4A，4B

第二次實驗：4B，4A例：研究藥物對高血壓病的療效，因為高血壓有低度、中度、高度之分，應先把輕、中、高度的高血壓分層，然后在每一層內(nèi)再隨機分組，這樣才能做到均衡。目前十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十點例1在甲大學選10000名健康大學生，其中男、女各5000人，服用某中藥干預作為實驗組；在乙大學也選用同年齡、同年級、其他條件與甲大學基本一致的大學生10000名，男、女各5000人，服用安慰劑組作為對照組。經(jīng)過兩年觀察，甲大學10000人中甲肝發(fā)病率明顯下降，而乙大學甲肝發(fā)病率有上升趨勢，結果表明：該中藥預防甲肝有顯著效果。目前二十頁\總數(shù)五十四頁\編于十點采用交叉均衡辦法，即每個學校觀察人數(shù)、性別及其他條件仍然一致，所不同的就是將甲大學和乙大學觀察對象1/2作為處理組，1/2作為對照組，然后分析實驗組與對照組之間甲肝發(fā)病率差異。目前二十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十點例2某醫(yī)院欲了解新擬的中醫(yī)辨證治療方案對消化性潰瘍的療效，以西藥雷尼替丁作對照，將住院的166例消化性潰瘍患者隨機分為兩組，分組后各組按中醫(yī)分型的構成如表2。目前二十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照原則principleofcontrol

均衡原則

principleofhomogeneity隨機原則principleofrandomization

重復原則principleofreplication

實驗研究的基本原則目前二十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十點

隨機的概念

隨機指被研究的樣本是從所研究的總體中任意抽取的，也就是說從研究的總體中抽取樣本時，要使每一個觀察單位都有同等機會被分配到觀察組或?qū)φ战M。目前二十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十點3.隨機化原則隨機≠隨便病人的選擇性：對醫(yī)院、治療醫(yī)生、藥物醫(yī)生的選擇性：對病人分組其他：疾病自身的規(guī)律、病人的年齡、性別等后果：影響療效的判斷；由于不隨機，各組差異不符合概率論和統(tǒng)計學原理，使統(tǒng)計學檢驗結果無效目前二十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十點隨機抽樣隨機抽樣是在一個或多個已知總體中獲得有代表性的研究樣本。抽樣框架必須是有限總體，如某地的居民數(shù)、某地的育齡婦女數(shù)、某學校的肥胖兒童數(shù)等。抽樣框架的附加信息，如居住地、職業(yè)、性別、年齡，是選擇抽樣方法的重要依據(jù)。目前二十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十點

隨機化的表現(xiàn)隨機抽樣——保證樣本對總體的代表性，使研究結果可以外推到目標人群。隨機分組——每個實驗對象分到處理組和對照組的機會相同，提高各組間的可比性。隨機實驗——每個實驗對象接受處理先后的機會相同，以消除不平衡的實驗順序所產(chǎn)生的偏差。目前二十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十點隨機抽樣單純隨機抽樣(simplerandomsampling)系統(tǒng)抽樣(systematicsampling)分層抽樣(stratifiedsampling)整群抽樣(clustersampling)多級（多階段）抽樣(multi-stagesampling)目前二十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十點

例如：某班有100人，現(xiàn)抽取10人參加夏令營活動，為了體現(xiàn)公平，采取單純隨機抽樣。1）人員編號1，2，3…..2）查隨機數(shù)字表

12，56，85，99，26，96，68，27，31，053）這些隨機數(shù)字編號的同學即被抽中（1）簡單隨機抽樣目前二十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十點目前三十頁\總數(shù)五十四頁\編于十點

間隔抽樣或機械抽樣。按照一定順序機械地每隔若干個觀察單位抽取一個組成樣本。抽樣的起點必須是隨機的，這樣系統(tǒng)抽樣才是一種隨機抽樣的方法。⑵系統(tǒng)抽樣目前三十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十點系統(tǒng)抽樣方法

例如：1000名學生中抽取200人，作樣本進行骨密度調(diào)查，抽樣間隔1000/200=5，若隨機抽取第一號為2，則抽取的個體為：2，7，12，17，……

目前三十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十點⑶分層抽樣

定義：在抽樣之前將總體分為同質(zhì)的、互不重疊的若干子總體（稱為層），然后在每一個層獨立地隨機抽取樣本。分層抽樣示意圖目前三十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十點按比例分配分層隨機抽樣，即各層內(nèi)抽樣比例相同；最優(yōu)分配分層隨機抽樣，即各層抽樣比例不同，內(nèi)部變異小的層抽樣比例小，內(nèi)部變異大的層抽樣比例大，此時獲得的樣本均數(shù)或樣本率的方差最小。抽樣要求：層內(nèi)變異越小越好，層間變異越大越好，因而可以提高每層的精確度，而且便于層間進行比較。分層抽樣的分類目前三十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十點

由若干個有聯(lián)系的基本單元組成的集合稱為群，抽樣時以群為抽樣單元的抽樣方法就稱為整群抽樣。

整群抽樣示意圖：黃色為總體棕色為群白點為基本單元⑷整群抽樣目前三十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十點抽樣單位：不是個體而是群體，如居民區(qū)、班級、連隊、鄉(xiāng)、村、縣、工廠、學校等。抽到的樣本包括若干個群體，對群體內(nèi)所有個體均給以調(diào)查。群內(nèi)個體數(shù)可以相等，也可以不等。適用范圍（要求）：群內(nèi)變異大而群間變異小。目前三十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十點各種抽樣方法的抽樣誤差大小目前三十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十點即分階段抽樣，是大型調(diào)查時常用的一種抽樣方法。從總體中先抽取范圍較大的單元，稱為一級抽樣單元，再從抽中的一級單元中抽取范圍較小的二級單元，這就是兩級抽樣。還可依次再抽取范圍更小的單元，即為多級抽樣。多級抽樣常與上述各種基本抽樣方法結合使用。⑸多級抽樣目前三十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十點總體第一階樣本最終樣本多階抽樣示意圖：目前三十九頁\總數(shù)五十四頁\編于十點對照原則principleofcontrol

均衡原則

principleofhomogeneity隨機原則

principleofrandomization

重復原則principleofreplication

實驗研究的基本原則目前四十頁\總數(shù)五十四頁\編于十點重復原則

處理組與對照組的受試者都應具有一定的數(shù)量，即要求各組有一定的樣本含量。目前四十一頁\總數(shù)五十四頁\編于十點重復的含意（1）指實驗的樣本量必須足夠大，在相同的實驗條件下有充分的重復，以避免實驗結果的偶然性，突出表現(xiàn)其必然規(guī)律；（2）指任何實驗結果的可靠性應經(jīng)得起重復實驗的考驗，重復實驗是檢查實驗結果可靠惟一方法。目前四十二頁\總數(shù)五十四頁\編于十點重復的目的（1）穩(wěn)定標準差，獲得實驗誤差估計值；（2）使均值接近真實值，使實驗組與對照組的差異能夠準確地顯露出來。在正確地估計實驗誤差與了解組間差異的基礎上，便可科學地做出統(tǒng)計推斷，結論較為可靠。目前四十三頁\總數(shù)五十四頁\編于十點樣本大小的影響因素1、總體參數(shù)（反比）2、實驗誤差3、檢驗水準（反比）4、檢驗效能5、資料性質(zhì)6、實驗結果的可能性7、實驗設計的類型目前四十四頁\總數(shù)五十四頁\編于十點盲法原則盲法即使受試者、觀察者或/和數(shù)據(jù)分析者不知道受試對象的具體分組情況。盲法的分類：單盲(single-blind)

雙盲(double-blind)

三盲(tri-blind)

僅研究對象不知道接受的處理因素是什么，而研究人員則知道，其優(yōu)點是可以避免研究對象的主觀因素所致的偏差。由于單盲還保留非盲法的優(yōu)點。即實施起來容易。在研究對象出現(xiàn)任何變化時，研究人員容易判斷其原因，并決定是否中止試驗或改變方案，以保證處理因素使用的安全性。

研究對象和研究人員均不知道每個研究對象誰分在研究組或者對照組，施加處理或不施加處理。這就在很大程度上減少了研究者與被研究者的主觀因素對研究結果的影響。

是雙盲法的擴展，即研究對象、研究人員和結果分析人員均不知道研究對象的分組和處理情況，這種方法在理論上可減少資料分析上的偏差，但在分析時減弱了對整個研究工作的全局了解，對研究的安全性要求較高，在執(zhí)行時也較嚴密，使得實驗研究的可靠性增大。

目前四十五頁\總數(shù)五十四頁\編于十點盲法的實施盲法通常與安慰劑同時應用。必須有一套有效的保密制度，以保證雙盲法的順利實施。要有安全保證，往往需要一位第三者來監(jiān)督整個實驗過程，一旦發(fā)生意外或不良反應，能及時查明情況，確定對策。目前四十六頁\總數(shù)五十四頁\編于十點實驗設計中常見錯誤重復設置對照、對照不全、缺乏對照以隨意代替隨機樣本含量太小忽視混雜因素的干擾各組間均衡性不好目前四十七頁\總數(shù)五十四頁\編于十點例1有位醫(yī)師研究工人接觸苯對健康的影響，實驗效應是尿中的某一代謝產(chǎn)物，他設置的對照組是不接觸苯的工人，以接觸苯的工人作為實驗組，分別測定對照組與接觸工人工作前后尿中代謝產(chǎn)物質(zhì)的變化。對照重疊目前四十八頁\總數(shù)五十四頁\編于十點例2已知Ａ、Ｂ兩種抗生素有較好的療效，需進一步比較兩藥的療程長短及