常用實驗設計類型和方法課件
單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,*,,*,,常用實驗設計類型與分析方法,,,,研究設計,,以最少的人力、物力和時間,最大限度地獲得豐富、準確、,,可靠的信息與結論。研究設計:專業(yè)設計與統(tǒng)計設計,,專業(yè)設計:選題,建立假說、確定研究對象和技術方法等。,,統(tǒng)計設計:圍繞專業(yè)設計,確定統(tǒng)計設計類型、樣本大小、,,分組方法、統(tǒng)計分析指標及統(tǒng)計分析方法等,,,,,根據處理因素、控制因素和實驗單位的特征,實驗設計,,方法又有許多不同的類型。實驗設計是關于數據采集、統(tǒng)計,,方法應用和得出結論的關鍵步驟。如實驗設計出現錯誤,不,,論用什么統(tǒng)計方法進行數據處理也無法得到正確的結論。因,,此,在醫(yī)學科研中只要條件允許,應盡量在良好的實驗設計,,的基礎上采集數據。醫(yī)學研究中常用的實驗設計類型和方法,,有以下十幾種。,,,,基本概念,,總體與樣本(注意:樣本要有代表性),,總體( population)是指根據研究目的所確定的所有同質的,,觀察個體的集合(全體),樣本( sample)是指來自總體的,,部分觀察個體。,,●處理因素與非處理因素、水平,,處理因素(實驗因素、研究因素,簡稱因素),是指在實驗,,中根據研究目的而施加給實驗對象的各種人為設置的干預措,,施。非處理因素是指實驗中非人為干預的因素,如實驗動物,,的雌雄、體重,受試者的性別、年齡、病情,實驗時的季節(jié)、,,氣溫等。,,應特別注意那些對實驗結果有影響的非處理因素。,,平衡處理組間的非處理因素是實驗設計的重要內容之,,各因素所處的不同狀態(tài)稱為水平( level),一個處理因素往,,往可分為若干個水平,而水平數的多少是確定實驗組數的依,,據,,,,●實驗單位與觀察單位,,實驗單位( experimental unit)是指接受處理的基本單位。,,觀察單位( observational unit)是指根據研究需要確定,,的采集數據的基本單位,,實驗單位可以有多個觀察,,單位。注意:處理間的差異應在實驗單位中比較,,單獨效應、主效應與交互作用,,單獨效應( simple effec是指其他因素的水平固定時,同,,因素不同水平間的平均差別。主效應 main effect指某,,一因素各水平間的平均差別。當某因素的各個單獨效應,,隨另一因素水平的變化而變化,且相互間的差別超出隨,,機波動范圍時,則稱這兩個因素間存在交互作用,,interaction)。注意:在統(tǒng)計分析時,若存在交互作用,,須逐一分析各因素的單獨效應。反之,如果不存在交互,,作用,則兩因素的作用相互獨立,分析某一因素的作用,,只需考察該因素的主效應,,,,檢驗效能,,檢驗效能( power of a test),又稱把握度( power),,記作1-,指當兩個(或幾個)總體存在差異時,經假,,設檢驗能夠發(fā)現該差異的可能性大小,,●1-與δ、σ、a、N有關,,●假設檢驗為“陰性”結論(P>0.05)肘,不能,,簡單地下“處理無效”的結論,而應該檢查,,是否是檢驗效能不足。,,,,0.6,,0.1,,(1-B),,020190060080010001200,,樣本總量(N),,圖8.3.1樣本大小與檢驗效能、顯著性水平的關系,,(a=0.05,a=0.01,8=0.5cm,=2cm),,,,實驗設計的基本原則,,實驗設計的作用主要是減小誤差、提高實驗的,,效率。因此,從統(tǒng)計方面說,根據誤差的來源,,,在設計時必需遵守三個基本統(tǒng)計學原則,即對,,照( control)原則、隨機化( randomization),,原則及重復( replication)原則。重復和對照,,也是觀察性研究必須遵循的原則,唯有隨機,,分組是實驗性研究的顯著特征。,,,,隨機化分組步驟,,L.將N個實驗單位從1到N編號。如動物可按體重大小,,患者可按就診順序。,,取隨機數字,隨機數字的位數一般要求與N相同。,,3.將讀取的N個隨機數字按分組要求劃分區(qū),,即:根據隨機數所在區(qū)間決定實驗單位應接受的處,,理。例如,按二位隨機數分兩組時,可規(guī)定隨機數,,00~49為第1組,50~99為第2組;分三組時,01~33為第1,,組,34-66為第2組,67~99為第3組,余類推。同理,如,,1的比例分兩組,則01-66為第1組,67-99為第2組。,,另外,分兩組時,亦可按隨機數的奇、偶決定組別,,也可將讀取的N個隨機數從小至大排順序,得到,,個序號R,再根據R進行分組,即按R所在區(qū)間決定實,,驗單位應接受的處理。,,,,4.有必要時可對分組結果進行組別調整,,假如共有n例,需要從中抽取1例,則讀取一個位數,,與n相等的隨機數,除以n后將得到的余數作為所抽實,,驗單位的序號(規(guī)定:如整除則余數為n),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,