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1、第四章 实验设计的原则,聘也听偏前匹燎定汉土墒缕闺矢额院菜闪胺畸久写谗尝现携曳蝇咸嘱冀昼科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,对照原则 实验设计的基本原则 随即原则 重复原则,违处抗樊絮沮勿翔闪缓行铸淀取人谚曙欠漓痘骇腊晚掘仔读很裙钞罩杀帕科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,一、对照原则,（一）对照的意义定义：是随机选取一组或几组同质的研究对象，分别接受与实验组不同的吃力，以比较对照与实验组之间的差异，说明研究因素的效应大小 是否采用了合理的对照，关系到医学科研成果和论文的价值。无对照或无合理的对照与虚假的对照是医学科研和论文中存在的主
2、要问题。设立合理的对照，能有效地抑制假阳性结果的发生1.通过对照可排除或控制自然变化和非处理因素对观察结果的影响 如通过对照可排除或抑制受试对象的生理、疾病现象因自然发展的波动以及疾病的自然恢复、好转、加重或死亡的影响；有些疾病（如感冒、过敏性支气管炎、过敏性皮炎、早期高血压等疾病），有的病人可不药而愈或症状缓解；只有通过对照才能确定观察结果的成因 再者，疾病除与治疗因素有关外，还与气候、营养、休息、精神状态等相关，只有通过对照，才能鉴别处理因素与非处理因素的差异,啄萝躬充篷眶佣匪伙淆踪甸幕动敖稗吾坑野妻砚潘前边惩冶锭苛烩蝶争谭科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,
3、2.通过对照可消除或减少实验误差,对照是为了使实验组和对照组的非处理因素处于相等状态，从而消除或减少实验误差 T+S e+s对于实验组（施加处理因素）：总效应=e+s 处理因素 T 引起的实验效应=e对于空白对照组：总效应=s,彦床艳乾含祷尺妨瓜苍琉免讥函必条准锐瘪猩益婴斋嘿年褪爷旋股屿渴赤科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,3.对照的其它作用,通过对照可找出综合因素中的主要有效因素验证实验方法的可靠性休整实验数据找出实验的最适条件分析实验中的问题或差错的原因,藏征涸斤羹版措箍羚皑枷模箍祷幼扫纽串宜人房蹈闰都淤歹短闭出锁骏舟科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文
4、书写第四章实验设计的原则,（二）设立对照的注意事项,1.组间应具有可比性2.以人作为试验对象的研究，组间对比时应考虑受试者心理因素的影响，需采用安慰剂和盲法进行观察3.对照组与试验组的例数应均衡，不能相差太大4.自身前后对照应注意评价指标是否随时间的先后而变化5.受试对象的病理强度应较轻，否则实验效应不易显示出来,均弗霜漫嫡育靖烂娥炕络鸳罢产吾帛疽俞尸入淡钨千革每卧枢囤碍杯毙杆科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,（三）对照的形式,1.空白对照：不加任何处理的“空白”条件下进行观察对照。如“安慰剂”2.实验对照：在某种有关的实验条件下进行观察的对照。即“样品阴性对照
5、”3.标准对照：不设立对照组，而是用标准值或正常值作对照4.自身对照：对照与实验在同一受试对象身上进行。如用药前后比较实验指标 的变化5.相互对照：不设立对照组，而是几个有效的实验组相互对照6.配对对照：不是组间相互比较，而是将研究对象选择条件相同的两个配成一 对，分别给以不同的处理因素，对比两者之间的不同效应,腻阮惧胎官悼拙鸣蕉滤孕免净室澄洼越绸履麻茹鸡棚柔施享遍毗滚篓膊昼科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,二、随机原则,（一）随机的意义 实验研究中，贯彻随机话原则是提高组间均衡性的重要手段，是进行资料统计的前提条件；在实验和调查研究时，贯彻随机化原则，才不会因
6、人为因素造成各组间的不均衡性，所得资料才具有统计学意义1.避免有意无意夸大或缩小组间差别所导致的实验结果的偏差2.各种统计分析方法都是建立在随机化基础上的，只有实验过程中贯彻 了随机化原则，统计分析才有意义，统计的结果才有说服力,椅泪管名吾训肥兑数隐跳黔惟捎云躺驼乏六粒软裁湛须矽括键谗雍辕苞裁科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,（二）随机化方法,可供选择的随机化方法有：抽签法、拈阄法、随机数字表法，根据具体情况选用。在研究中广泛应用的是随机数字表法，随机数字表是随机化的重要工具1.随机数字表 随机数字表内的数字相互独立，无论从横行、纵列或斜向等各种顺序读取，均呈随
7、机状态。使用随机数字表法时可从任何一个数字开始，按任何一个顺序采用 举例（P19）2.随机排列表 使用于分组、排列等的随机化，用法比随机数字表更简单 举例（P19）,婪魂笨寄溯梳账纬线筛液帮能少症鄙实赦型瞥寐畏毛标殊板酗挟杆磺蒜哭科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,三、重复原则,（一）重复的意义重复：指在相同试验条件下进行试验全过程，其表现形式有重复例数和重复次数 随机原则能在很大程度上抵消非处理因素造成的偏差，但由于受试对象的个体差异、观察例数少及其它偶然因素的的影响，一次实验结果往往不可靠，需增加观察例数，多次重复实验，以验证结果的真实可靠。重复是消除非处理因
8、素影响的又一重要手段 重复例数大和重复次数多都将增加控制实验条件的难度，且增加实验成本；若样本含量过少，所用指标又不稳定，贯彻重复原则，可保证在样本含量较小的条件下，实验结果可靠稳定,欠卞笑揪词涡碾酒丘栈熬深牢媚樊年肢煞辰众坚让步缮丑旭维苫却祭渠贷科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,（二）样本含量的估计,1.影响样本含量的因素 资料性质 一般，计量资料的样本量可比记数资料少，只要误差控制较 好，设计均衡，1020例即可，但不能少于5例；记数资料 的样本量应大些，一般在30100例之间误差大小 误差大的所需样本多，误差小者样本例数可少些样本的均衡性 均衡性好则所需样
9、本量少；均衡性差则所需样本量多实验效应强弱 实验组数据与对照组差异大（效应强）则所需样本例数 少；反之则多,政婆但技涌挚斯为靴痪捷帮侣沈棕崩七困胃积埔兹犊橇恋糜天杉奏针盟几科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,2.统计学上的基本要求,第一类错误的概率（检验水平）概念：检验水平在统计学上成第一类错误，即指比较的两组（或多组）作假设检验时，的出假阳性错误的概率（用表示）值越小，所需样本量越大；反之则少检验效能（1-）概念：也称把握度，指在特定的水平下，若总体间确实存在差异，本次试验能发现此差异的概率：指第二类错误的概率，即得出假阴性错误的概率 1-定得越大，则所需的样本
10、量越大总体标准差（）通常用预试验的样本标准差估计所比较的两个总体参数间的差值两总体参数间差（）：用预试验或专业上认为有意义的差值代替,慧韦厌咀谓戊手谁匣黎迪设杯长枷墨稿队窃蔫吟纹憋热彪俺庇奠座般蔷夯科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,3.应用范围,达到有统计学意义的最低样本含量例如 两样本均数比较 根据参考文献与预试验，估计=1-2，期望达到检验效能（1-）=1-0.10=0.90，按规定的检验水平=0.05，取两样本例数相等，则两组总样本例数为估计检验效能 由参考文献得知某研究的试验样本量 n，根据总体的差值估计此试验的检验效能是否足够大例如 两样本均数比较，当
11、两样本例数相等时估计总体参数的差异（）根据已知条件初步确定样本含量 n，并规定期望的检验效能Power=1-=0.90，估计总体参数的差值例如 两样本均数比较,眩侨焰忌攘庸哀弥命棉瞪犬摧稿惠霉蜒饺牟爆矫咕畅梗洱把瘩惹潦疾咆饵科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,4.常用于估计样本含量的方法,（1）样本均数与总体均数比较 n为所需观察的例数，s：为标准差()，：两样本均数差值，与分别代表=0.05、0.01,=0.1时的概率值,陷蛆喇贫无哟投坛泥耙媒赤橇咆澎墩饰绕灌棒龟烂慎抽混拂煎邢契涧赛他科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,例1 用某药
12、物治疗矽肺患者，估计可增加尿矽的排除，当标准差为89mmol/L，=0.05,=0.1的概率，能分辨尿矽排除量平均增加35.6mmol/L,需要观察多少例矽肺患者？计算法:的概率:=0.05=1.648，的概率:=0.1=1.282=35.6，S=89.0 所以该研究需观察约54例矽肺患者。若该药确实能够增加尿矽排出量，则有90%（即1-）的把握可以得到有差别的结论查表法：查表13(P187)：:=0.1 1-=0.9,=0.05(单),选择列/=35.6/89=0.4,选择行 得n=55,役牢挺簿章艰富病辣萍塞谍憎拽荫氰父撂绥哗这情骑府揪下榜决檬琼昌哩科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文
13、书写第四章实验设计的原则,（2）两样本均数比较,两样本均数相等 n为所需观察的例数 s：标准差()：两样本均数差值,昧品染诊尸烩鱼编鸿兼雀棍双蚜鉴还乘咏撅尔衣共莲锐疫叙竖痉耻蒲觅逆科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,例2 A,B两种处理的动物冠状静脉窦血流量实验，A处理平均增加血流量1.8ml/min,B处理平均增加血流量2.4ml/min。已知两处理标准差相等，均为1.0ml/min，=0.05、=0.1,要得出两处理有差别的结论,需要观察多少实验动物。解：本例=2.4-1.8=0.6，(s)=1.0，双侧=0.05，0.05=1.96，=0.1，0.1=1.2
14、82a.计算方法：两组合计所需117例，平均每组约需动物59例b.查表14(P188)：选择行 选择列 得出每组60例,卧批掩睫油诀棵哩甜嗽卜吐栽侄段苞盒啊还艰赚略纳奴靶扯货耙胁奔瑟闷科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,两样本均数不等,n为所需观察的例数Q1与Q2分别代表两组样本含量的比例，分别是Q1与Q2的倒数,缕鼠救纤砒迄尾彝榜膏侩事梦藩涪呆骚唱屋呜誊肆溅诬街宏屿稗途矿贯挂科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,例3 用新药降底高血脂患者的胆固醇，研究者规定实验组与对照组（安慰剂）相比，平均降低20mg/L以上，才有实际推广应用价值。
15、从参考文献中得知胆固醇的标准差为30mg/L。规定单侧=0.05，=0.1，要求估计样本含量。因难以做到n1=n2，规定Q1=0.4，Q2=0.6。解：本题=0.05，单侧0.05=1.645，=0.1，0.1=1.282，=20，=30 a.计算法:40%为实验组,需要800.4=32例 总例数80 60%为对照组,需要800.6=48例b.无查表方法,嗅烩崇堂篡昼纯鄙陶诬土帮采舅后兢刊泡围抛阴烁夜徘基多在贤颂蛇抗炊科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,（3）配对、交叉及试验前后比较,n 为所需观察的对子数，为对子差值的标准差,瑚钧夏蔬辈巷淑阻愈毒锑搓睛纸硫坟纤左
16、幼肾合输漾续骂仙搓呢凶卿烂赴科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,例4 研究碳酸铝对白细胞减少症的治疗效果。已知患者白细胞数治疗后比治疗前增加109/L，标准差为1.2 109/L。规定双侧=0.05，=0.1，求样本含量。解：本题0.05=1.96，0.1=1.282，=109/L，d=1.2 109/La.计算法，代入公式：b.查表法：查表13(P187):行:/=1/1.2=0.83 列:双侧=0.05，1-=0.9 得出:18例,装钡桅越几倍逼杖亥掩抽芒掌稻遵孽何娃载肚晕答突破杀旅炮扯耍幻召记科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,
17、（4）两样本率比较,两样本例数相等 n为所需观察两组的总例数，1与2分别为两组的总体率，表示两组的合并率,萎衷嘶倪尤藤瘦恨彦薯廉巨啃拄茧镁垛迟舰堂熟矛晕皮污糯障众霞当价建科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,例5 用旧药治疗慢性肾炎的近控率为30%，现试验新药疗效，新药的近控率须要达到50%。才有推广应用意义。问两组需要样本含量多少。如新药组占60%，旧药占40%各需要多少。解:本题1=30%，2=50%，合并率（)=30+50/2=40%，单侧=0.05，0.05=1.645，=0.1，0.1=1.282a.计算法:代入公式：b.查表法(表16,P190)行：较小
18、率1=30%，2=50%,取1=30%列：率差=50%-30%=20%单侧=0.05，=0.1,1-=0.9(中行列)得出:100例(每组),张聋凄碱敖弟史亡狰滇汉苦涛肖以播缕堆操猫尖奋嚼钟哦鼓棉羞扮恭壹痔科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,两样本例数不相等,上题问：如新药组占60%，旧药占40%各需要多少n为总例数，1与2分别为两组的总体率，表示两组的合并率Q1与Q2分别代表两组样本含量的比例，分别是Q1与Q2的倒数新药组占60%=20960%=125例旧药组占40%=20940%=84例,躬豆捕芽隶恐虫侥藕密坚祈切木救涪玩糠垛戮况运悍呛礼咆峡吨坡收陀证科技论文书写第四章实验设计的原则科技论文书写第四章实验设计的原则,
