1、第二第二讲 实验设计原原则1.实验设计的基本要素的基本要素l 实验设计是在其它因素是在其它因素严格控制的条件下,格控制的条件下,对实验因素因素产生的生的实验效效应进行行观察。察。l 实验设计主要是主要是对实验因素作合理有效地安因素作合理有效地安排,最大限度地减少排,最大限度地减少实验误差,使达到高效、快差,使达到高效、快速和速和经济的目的。的目的。l 实验设计的基本要素包括的基本要素包括处理因素、受理因素、受试对象和象和实验效效应三个三个组成部分。成部分。2.一、一、处理因素(研究因素)理因素(研究因素)l处理理因因素素就就是是指指在在实验研研究究中中有目的地加到受有目的地加到受试对象身上的因
2、素。象身上的因素。l与与其其相相对应的的是是所所谓非非处理理因因素素,它它是是指指非非有有意意加加到到受受试对象象身身上上,而而在在实验中中可可能能起起到到干干扰作作用用的的因因素。素。3.一、一、处理因素(研究因素)理因素(研究因素)确定确定处理因素理因素时要注意以下几个要注意以下几个问题:l 处理因素的数目及水平不宜理因素的数目及水平不宜过大大l 要确定要确定处理因素与非理因素与非处理因素理因素l 处理因素的理因素的强度要适宜度要适宜 l 处理因素必理因素必须标准化准化 4.二、受二、受试对象象 医医学学研研究究的的受受试对象象通通常常是是人人和和动物物,在在实验设计时首首先先要要确确定定
3、试验对象象,并并对实验对象象和和条条件件作作严格格规定。定。l临床床试验对象:病人象:病人 l动物物实验对象:象:动物物(实验室室)5.三、三、实验效效应 实验效效应主要是指主要是指标选择问题,具体要求如,具体要求如下:下:l指指标的关的关联性性 l指指标的客的客观性性 l指指标的灵敏性的灵敏性 l指指标的特异性的特异性 l指指标的精确性的精确性 6.实验设计的原理的原理 处理理因因素素T T能能得得到到相相应的的、准准确确的的实验效效应e e,即,即e e是是T T相相应的的结果:果:TeTe 非非处理因素理因素S S,非,非处理因素理因素实验效效应s s T+Se+s T+Se+s7.实验
4、设计的原理的原理l实验效效应e e是与是与s s混在一起的,混在一起的,实验设计的主要任的主要任务是如何使是如何使e e能能单独独显示出来。示出来。如如实验设立立对照,使照,使实验中两中两组的的S S均衡,均衡,即即S S1 1=S=S2 2,这样实验组中中T T的效的效应e e就可就可显示出来。在相互示出来。在相互对照照设计中:中:试验组:T T1 1+S+S1 1ee1 1+s+s1 1 对照照组:T T2 2+S+S2 2ee2 2+s+s2 2 8.实验设计的四原的四原则l对照原照原则 l均衡原均衡原则 l随机原随机原则 l重复原重复原则 9.一、一、对照原照原则l只有通只有通过设立立
5、对照,才能使照,才能使处理因理因素素产生的效生的效应显示出来,消除了非示出来,消除了非处理因素的影响。同理因素的影响。同时设立立对照照还可消除和减少可消除和减少试验误差。差。10.对照的形式照的形式l空白空白对照:照:对照照组不施加任何不施加任何处理因素。理因素。l实验对照:照:对照照组不施加不施加处理因素,但施加某理因素,但施加某种与种与处理因素有关的理因素有关的实验因素。因素。l标准准对照:照:不不设立立对照照组,而是用,而是用现有有标准或准或正常正常值作作为对照。照。l自身自身对照:照:对照和照和实验在同一受在同一受试对象象进行行 l相互相互对照:照:各各实验组间相互相互为对照照 l历史
6、史对照:照:又称又称为文献文献对照或回照或回顾对照照 11.二、均衡原二、均衡原则l各各组之之间除除处理理因因素素不不同同外外,其其他他的的非非处理理因因素素应该完完全全一一致致或或基基本本一一致致,这就就称称为均均衡衡性性好。均衡的方法最常用的有以下两种方法。好。均衡的方法最常用的有以下两种方法。l.l.交交叉叉均均衡衡:此此种种均均衡衡方方法法是是在在实验单元元中中各各设立立实验组和和对照照组。以以便便两两组的的非非处理理因因素素均均衡一衡一敛。2.2.分分层均均衡衡:是是将将混混杂因因素素按按不不同同水水平平划划分分为若若干干单位位组,然后在每个,然后在每个单位位组内安排内安排处理因素。
7、理因素。12.第一设计方案 第二设计方案 13.实验日期日期处 理理 A B C D1222222222322224222214.三、随机原三、随机原则 l使实验组和对照组非处理因素趋于一致或均衡的主要手段是随机化。l随机化的方法有多种,最常使用的是利用随机数字表和随机排列表(或称随机化分组表)。15.随机数字表随机数字表l随随机机数数字字表表常常用用于于抽抽样研研究究及及受受试对象的分象的分组随机化。随机化。l表表内内的的数数字字互互相相独独立立,无无论从从横横行行、纵列列或或斜斜向向等等各各种种顺序序均均呈呈随随机机状状态,使使用用时可可以以从从任任一一数数字字开开始始,按任何一个按任何一
8、个顺序序录用。用。16.随机数字表编号1234567891010347 437386369647366129774 246762428114572031676 622766565026710741256 859926969668273156559 563564385482462261622 779439495443548278442 175331572455068886301 637859169555671993321 1234297864560782105760 863244094727965417.随机排列表l 利利用用随随机机排排列列表表进行行随随机机分分组较利利用用随随机机数数字字表表
9、更更为简单,但但不不适适用用于于随随机机抽抽样的的研研究究。随随机机排排列列表表包包括括1010,2020,3030,4040,5050,100100个个自自然然数数随随机机排排列列而而成成的的六六种种表表格格,见附附表表2 2至附表至附表7 7。18.随机排列表随机排列表编号号1234567891011270846539227649538103385917260440496381257590276183456834256079175613407982879850241639413829507610650173942819.例动物号物号123456789 10随机数随机数 3859172604
10、分分组BABBBBAAAA20.具体随机分具体随机分组方法方法l完全随机完全随机设计的随机分的随机分组方法方法 l配配对设计的随机分的随机分组方法方法 l配伍配伍组设计的随机分的随机分组方法方法 l对处理因素随机排列理因素随机排列 21.四、重复原四、重复原则 l重复是消除非重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。理因素影响的又一重要手段。重复程度表重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的本含量的大小和重复次数的多少。多少。样本含量越大,本含量越大,则抽抽样误差越小,差越小,样本本越能代表越能代表总体。但是,体。但是,样本含量太大或本含量太大或实验次次数太多,不数太多,不仅会增加会增加严格控制
11、格控制实验条件的困条件的困难,也会造成不必要的浪也会造成不必要的浪费。22.样本含量本含量计算算l作作总体参数估体参数估计时的的样本含量本含量 总体均数估体均数估计时 总体率估体率估计时 l假假设检验时的的样本含量本含量 样本均数与本均数与总体均数比体均数比较(或配或配对比比较)两两样本均数比本均数比较 两两样本率比本率比较 23.习题l1.对于由一个错误的实验设计所产生的实验数据,在进行数据处理之前,其补救方法靠()A.统计方法 B.数学方法 C.重做实验 D.重新设计,重做实验l2.试验设计中要求严格遵守四个基本原则,其目的是为了()A.便于统计处理 B.严格控制或消除随机误差的影响 C.
12、便于进行试验 D.尽量减少或抵消非试验因素的干扰24.l3.在用小白鼠作为受试对象的实验中,实验者用手随意地、一次又一次地从笼子中抓小白鼠,每次抓一只,将先抓到的n1只放入对照组,后抓到的n2只放入试验组。问:这样做意味着什么?lA.实现了随机化B.误用随便取代随机lC.结论仍然可信D.动物分组无关紧要25.l4.(多选)在试验设计中必须涉及的项目称为要素,试验设计的要素有:lA试验因素 B试验单位lC试验计划 D试验效应26.后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用27.主要经营:网络软件设计、图文设计制作、发布广告等公司秉着以优质的服务对待每一位客户,做到让客户满意!28.致力于数据挖掘,合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面,打造全网一站式需求29.感感谢您的您的观看和下看和下载The user can demonstrate on a projector or computer,or print the presentation and make it into a film to be used in a wider field30.