实验设计基本原则和方法

第三章实验设计（ExperimentDesign)一、医学科研方法分类二、实验设计的基本原则三、实验设计的基本要素四、误差和偏倚五、常用的实验设计方法一、医学科研方法分类实验研究Experiment调查研究Survey医学科研方法分类设计实验设计调查设计专业设计统计设计专业设计统计设计未加任何干预措施主动加以干预措施实验研究调查研究实验研究与调查研究的主要区别实验研究与调查研究的主要区别实验研究的分类b.临床试验(clinicaltrial)实验研究a.基础实验(basicexperiment)c.现场试验(fieldtrial)现场试验又称社区干预试验（communityinterventiontrial)二、实验设计的基本原则基本原则随机化原则对照原则重复的原则对照的原则二、实验设计的基本原则对照的意义排除或控制自然变化和非处理因素对观察结果的影响消除或减少实验误差其它作用找出综合因素中的主要有效因素验证实验方法的可靠性修正实验数据找出实验的最适条件分析实验中的问题或差错原因常见对照形式安慰剂对照实验对照标准对照自身对照历史对照潜在对照空白对照对照形式空白对照对照组不加任何处理优点：简单、一目了然缺点：非处理因素的影响（心理等）安慰剂对照使用无作用的伪处理方式，使得受试者不能识别优点：排除了心理的作用的影响缺点：需要很严密的组织、对一些重症疾病不适合实验对照采用与实验组操作条件一致的对照措施注意其与安慰剂对照的区别一个面包引发的“疑案”标准对照已知对照、阳性对照优点：省！缺点：实验研究一般不采用该方式自身对照对照与实验在同一受试对象进行优点：简单易行，一致性好缺点：不是同期随机分配而成相互对照无专门的对照组，在各实验组之间互相对照优点：对于某些特定的研究非常适用缺点：适用性窄替除对照主要用于对混杂因素中关键因素的寻找中药方剂中有效成分的确定交叉对照受试对象兼作研究对象和对照优点：降低了两组的变异度、提高反应效应效率、降低样本量缺点：适用面窄--与自身对照比较剂量-反应对照比较不同剂量处理因素之间的作用一般只用于特定的剂量和反应效应的实验几种不完善的对照历史对照-----标准对照重叠对照-----书中举例的问题？？？多余对照-----相互对照对照不足-----光吃糠也能吃坏人！！！潜在对照凡事都有特例比较一下断指再植和金疗法！？对照的均衡原则在设立对照时除给予的处理因素不同外，其他对实验效应有影响的因素（非处理因素）应尽量均衡一致。均衡性同步性专设性随机化的原则二、实验设计的基本原则意义提高组间均衡性得到随机变量应用随机抽样随机分组随机确定实验顺序方法抽签法随机数字表法随机排列表法其它法随机化的意义、应用及方法重复的原则二、实验设计的基本原则重复的意义及样本含量的确定方法意义消除非处理因素影响的另一重要手段验证实验结果的真实可靠性重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少确定样本含量的方法查表法公式计算法三、实验设计的基本要素处理因素受试对象实验效应基本要素处理因素三、实验设计的基本要素处理因素注意以下几点分清处理因素和非处理因素处理因素应当标准化，如处理因素是指药品，应确定药品的名称、性质、成份、作用、用法，明确生产厂家、药品批号、出厂日期及保存方法等。根据研究目的而施加的特定实验措施处理因素的概念及注意事项抓住实验中的主要因素受试对象三、实验设计的基本要素动物：种属、品系、年龄、性别、窝别、毛色、体重、健康状况微生物、寄生虫、细胞等：门、纲、目、科、属、群、株病人正常人分类人受试对象的概念及分类受试对象接受实验的被研究对象。选入标准Eligibilitycriteria纳入标准Inclusioncriteria排除标准Exclusioncriteria受试对象的选入标准选入标准应用条文明确规定，成为书面形式！实验效应三、实验设计的基本要素实验效应实验效应的概念及选择指标的要求主要指处理因素作用于实验对象的反应，这种效应通过观察指标显示出来。选择指标的要求关联性客观性灵敏性特异性精确性稳定性准确度(accuracy)精密度(precision)四、误差和偏倚误差(error)误差的概念及分类误差(error)泛指实测值与真值之差随机误差非随机误差非系统误差系统误差误差的分类实验设计的基本方法完全随机化配对设计自身比较设计配伍组设计交叉设计拉丁方实验设计析因试验设计重复测量设计完全随机设计是一种单因素、两水平或多水平、单效应变量的科研设计方案，又称“单因素设计”优点：简单、灵活、一目了然、处理数和重复数不受限制缺点：精确度比较低配对设计将观察对象配成对子，每对中的个体施以不同处理。优点：降低实验误差、提高实验的精确度缺点：容易损失样本量自身比较设计同体比较，即观察同一受试对象对某种处理前后的反应。优点：均衡性好、操作简单缺点：对实验的时间有一定的限制配伍组设计是田间设计在医学实验设计中的应用。优点：不仅可以分析处理组间的差异，还可以分析各配伍组间的差别。缺点：如果一个区组中的观察对象发生意外，整个区组就只能放弃或做缺项估计。交叉设计在自身配对设计基础上发展的双因素设计。优点：样本量少、对两种处理的效应做出评估和比较缺点：实验中不能存在残留效应拉丁方实验设计在随机配伍组设计基础上发展的一种三因素设计。优点：多因素、误差小缺点：灵活性差，因素间不能有交互作用析因试验设计完全交叉分组实验设计，属于多因素多水平单效应变量设计和分析方法。优点：交互作用、最优试验条件、结果可靠缺点：总处理数和试验总次数比较大、计算繁琐重复测量设计对同一观察单位的某变量在不同时间或部位进行多次测量。注意：同一观察单位的某项指标在不同时空的实测值之间不是独立的，而是存在一定相关性的。