实验设计PPT课件下载推荐.ppt
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3.能在实验中控制一些非处理能在实验中控制一些非处理因素对结果的影响。
因素对结果的影响。
目的:
评价干预措施的作用目的:
评价干预措施的作用调查研究调查研究(survey)1.只能客观地观察和记录研究只能客观地观察和记录研究对象的研究指标,对象的研究指标,2.研究对象不能随机分组;
研究对象不能随机分组;
3.影响研究指标的其他因素无影响研究指标的其他因素无法控制。
法控制。
找出有意义的指标。
根据是否给予干预措施是否给予干预措施,医学研究分为两类重医统计教研室彭斌2010.11实验设计实验设计(experimentalstudydesign)实验设计实验设计:
完成实验全过程所依据的一系列规则如:
对象,指标,干预措施,实验方案类型,分析方法等目的目的:
合理安排实验因素,控制误差,排除干扰,考察效应,以最少人力、物力、时间耗费达到实验目的。
常见实验设计方案包括:
完全随机设计、配对设计、配伍组设计、析因设计、正交设计、交叉设计、拉丁方设计等第一节第一节实验设计基本要素实验设计基本要素实验设计的三个基本要素实验设计的三个基本要素1.受试对象(受试对象(Subject)2.处理因素(处理因素(Treatment)3.实验效应(实验效应(Experimentaleffect)q根据研究目的确定q可以是人、动物、标本q选择对象注意点:
制定纳入标准和排除标准对干预因素敏感敏感并且稳定稳定的对象选择时注意依从性及伦理问题1.受试对象(受试对象(Subject)根据实验对象的不同,实验分为以下三类:
动物实验、临床试验、现场试验动物实验、临床试验、现场试验重医统计教研室彭斌2010.11q根据研究目的施加于受试对象的干预措施根据研究目的施加于受试对象的干预措施理论上讲能使研究对象产生效应(作用)的因素(如药物、实验条件、手术方式等)处理因素在实验过程中应保持稳定不变2.处理因素处理因素(Treatment)重医统计教研室彭斌2010.11
(1)处理因素的数目与水平处理因素的数目与水平一次研究中,可有一个或几个处理因素,但不宜太多;
单个处理因素:
单因素单因素多个处理因素:
多因素多因素每个处理因素中不同的取值称为水平水平(Level)
(2)处理因素的标准化处理因素的标准化在整个研究过程中,处理因素必须相对固定,统一标准确定处理因素时应注意以下问题(3)控制非处理因素非处理因素q非非处处理理因因素素:
在在实实验验中中可可能能对对实实验验结结果果产产生生与与处处理理因因素素相相同作用的其他因素同作用的其他因素如实验对象的基本情况(年龄、病情轻重等);
实验的条件、测定仪器、研究人员操作等,应尽量控制和消除非处理因素的作用q非非处处理理因因素素干干扰扰效效应应与与所所研研究究因因素素间间关关系系的的观观察察与与分分析析,常常又称混杂因素常常又称混杂因素(confounder)确定处理因素时应注意以下问题3.实验效应实验效应(Experimentaleffect)q是处理因素作用于受试对象的是处理因素作用于受试对象的反应和结果反应和结果q实验效应通过指标来表现,称为实验效应通过指标来表现,称为效应指标效应指标q效应指标选择注意点:
效应指标选择注意点:
效应指标要少,一般选一个效应指标要少,一般选一个主要效应指标主要效应指标观察指察指标应具有具有客客观性、精确性、特异性和灵敏性性、精确性、特异性和灵敏性重医统计教研室彭斌2010.113.实验效应实验效应(Experimentaleffect)q客观性客观性客观指标则是借助测量仪器和检验等手段来反映的观察结果,客观指标具有较好的真实性和可靠性。
主观指标是受试对象的主观感觉、记忆、陈述或实验者的主观判断结果;
主观指标具有随意性和偶然性q精确性精确性包括准确度(accuracy)和精密度(precision)两层含义准确度指观察值与真值的接近程度,主要受系统误差的影响;
精密度指重复观察时,观察值与其均数的接近程度,其差值属于随机误差重医统计教研室彭斌2010.113.实验效应实验效应(Experimentaleffect)q特异性和灵敏性特异性和灵敏性特异度(specificity)反映指标鉴别真阴性的能力灵敏度(sensitivity)则反映其检出真阳性的能力特异度高的指标不易受混杂因素的干扰;
灵敏度高的指标能将处理因素的效应更好地显示出来q盲法观察盲法观察为消除或最大限度地减少主观偏性,在设计时常采用盲法(blindmethod)单盲法单盲法(singleblind):
受试对象不知道自己分在哪一组;
双盲法双盲法(doubleblind):
受试对象和实验执行者均不知道受试对象分在哪一组重医统计教研室彭斌2010.11第二节实验设计的基本原则设计中应遵循的三个原则设计中应遵循的三个原则1.对照原则对照原则(control)2.随机化原则随机化原则(randomization)3.重复原则重复原则(replication)一、对照原则对照原则设置对照组的目的设置对照组的目的1.充分显露处理因素的效应充分显露处理因素的效应2.控制控制非处理因素非处理因素的影响的影响如疾病的自行缓解、安慰剂效应如疾病的自行缓解、安慰剂效应设立对照的要求设立对照的要求(均衡原则均衡原则)对对照照组组除除了了没没有有给给予予处处理理因因素素外外,其其他他方方面面与与试试验验组组应应大大致一致致一致重医统计教研室彭斌2010.11对照的类型对照的类型1安慰剂对照安慰剂对照(placebocontrol)不具有有效成分的处理,消除心理作用不具有有效成分的处理,消除心理作用2空白对照空白对照(blankcontrol)对照组不给任何处理对照组不给任何处理3实验对照实验对照(experimentalcontrol)对照组不给予处理因素,但其它操作相同对照组不给予处理因素,但其它操作相同赖氨酸添加实验中,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。
4自身对照自身对照(selfcontrol)一般指自身前后的对照一般指自身前后的对照5标准对照标准对照(standardcontrol)对照组采用标准方法或公认的常规方法对照组采用标准方法或公认的常规方法,临床试验中最常用临床试验中最常用如将新药与标准药物疗效的比较如将新药与标准药物疗效的比较重医统计教研室彭斌2010.11二、随机化原则二、随机化原则随机化原则随机化原则指每个试验对象以均等的概率分到实验组和对照组中指每个试验对象以均等的概率分到实验组和对照组中意义意义通通过过随随机机化化分分组组使使非非处处理理因因素素(包包括括已已知知和和未未知知因因素素)在在组间达到均衡,保证组间的可比性组间达到均衡,保证组间的可比性;
是进行统计推断的前提是进行统计推断的前提常用的随机化方法常用的随机化方法抽签法、抽签法、随机数字表随机数字表、随机排列表、随机排列表、计算机产生伪随机数计算机产生伪随机数重医统计教研室彭斌2010.111、完全随机化完全随机化编号编号12345随机数随机数8856532759序号序号95416编号编号6789随机数随机数33357267序号序号2387例:
将例:
将9只家兔只家兔,随机分为甲、乙、丙随机分为甲、乙、丙3组组规定:
规定:
最小的最小的3个数进甲组,最大的个数进甲组,最大的3个数进丙组,其它的进乙组个数进丙组,其它的进乙组从随机数字表第16行最左端开始取重医统计教研室彭斌2010.112、分层随机化(配对、区组)对子号对子号12345678对象对象11-12-13-14-15-16-17-18-1对象对象21-22-23-24-25-26-27-28-2随机号随机号8856532759333572例:
将16只家兔只家兔,按性别、体重配成按性别、体重配成8对,然后再对,然后再将每对兔子随机分配到甲、乙两组将每对兔子随机分配到甲、乙两组规定:
随机号为奇数时,每个对子的对象随机号为奇数时,每个对子的对象1进甲组,对象进甲组,对象2进乙组进乙组随机号为偶数时,每个对子的对象随机号为偶数时,每个对子的对象1进乙组,对象进乙组,对象2进甲组进甲组重医统计教研室彭斌2010.11三、重复原则三、重复原则重复原则重复原则指在相同实验条件下重复进行多次观察指在相同实验条件下重复进行多次观察实质是就是实验与对照组要有一定的实验对象实质是就是实验与对照组要有一定的实验对象注意:
注意:
1.足够的实验例数才能取得比较稳定的结果,显示客观规律,更接近足够的实验例数才能取得比较稳定的结果,显示客观规律,更接近于总体情况于总体情况2.并非实验例数越多越好并非实验例数越多越好例数太多,工作量大,增加人力物力、条件控制难、导致研究结果例数太多,工作量大,增加人力物力、条件控制难、导致研究结果质量下降质量下降因此,需要根据统计原则估计样本含量因此,需要根据统计原则估计样本含量重医统计教研室彭斌2010.11第三节常用实验设计方案第三节常用实验设计方案q完全随机设计q配对设计q随机区组设计q析因设计v正交设计v交叉设计v重复测量v。
重医统计教研室彭斌2010.11完全随机设计完全随机设计Completelyrandomizeddesign完全随机设计完全随机设计概念概念完全随机设计完全随机设计亦称简单随机设计简单随机设计q最常见的单因素实验设计方法q完全随机分组方法,观察不同组的实验效应q各组间样本量可相等(平衡设计),也可不相等(非平衡设计),样本量相等时统计分析效率较高q优点:
设计简单,易于实施q缺点:
效率相对较低,只能分析单因素重医统计教研室彭斌2010.11统计分析方法统计分析方法计量资料t检验、方差分析或秩和检验等计数资料卡方检验等等级资料秩和检验等完全随机设计完全随机设计重医统计教研室彭斌2010.11配对设计配对设计Paireddesign配对设计配对设计概念概念将受试对象按某些特征或条件配成对子配成对子,然后分别把每个对子中的两个受试对象随机分配到试验组和对照组q配对的特征或条件配对的特征或条件种属、品系、性别相同,年龄、体重;
病种、病型、族别、年龄,生活习惯、工作环境q常见的情形常见的情形1、不同个体间的配对、不同个体间的配对2、同一个体,不同部位的配对、同一个体,不同部位的配对3、同一个体,自身前后的配对、同一个体,自身前后的配对重医统计教研室彭斌2010.11配对设计配对设计q优点:
组间的均衡性增强,提高试验效率q缺点:
配对条件不易控制,匹配不好时反而降低效率常用统计假设检验方法q计量资料:
配对t检验、配对秩和检验、方差分析等q计数资料:
卡方检验、一致性检验等重医统计教研室彭斌2010.11随机区组设计随机区组设计Randomizedblockdesign随机区组设计随机区组设计__概念概念q亦称配伍组设计、单
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- 实验设计