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1、1第三节第三节 实验设计的基本原则实验设计的基本原则2Department of Health Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室 对照（对照（controlcontrol）:受试对象不施加处理因素的状态。受试对象不施加处理因素的状态。（一（一)对照原则对照原则对对照照的的基基本本要要求求是是实实验验组组与与对对照照组组除除处处理理因因素素不不同同以以外外，其其他他条条件件应应尽尽量量保保持持一一致致。即即保保持持实实验验条条件件的的均均衡性。衡性。3 对照的意义对照的意义鉴别处理因素与非处理因素的差异，是比较的必要基础。鉴别处理因素与非处理因素的差异，是比较的必要基础。药物
2、治疗药物治疗例例:老年性慢性支气管炎老年性慢性支气管炎气候转暖气候转暖,自然缓解自然缓解消除和减少实验误差消除和减少实验误差。处理组：处理组：对照组：对照组：比较结果比较结果处理因素处理因素非处理因素非处理因素+处理效应处理效应+非处理效应非处理效应非处理因素非处理因素非处理效应非处理效应处理因素处理因素处理效应处理效应4 对照的形式对照的形式 （1 1）空空白白对对照照（experimental experimental controlcontrol）：在在不不施施加加任任何何处处理的理的“空白空白”条件下进行观察的对照。条件下进行观察的对照。例如例如：实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫
3、苗。实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。试剂空白、血样空白、无酶解空白、底物空白等。特点：特点：简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。效应的测定。5（2 2）实实验验对对照照（experimental experimental controlcontrol）：在在某某种种与与处处理理因因素有关的实验条件下进行观察的对照。素有关的实验条件下进行观察的对照。含含赖氨酸赖氨酸面包面包+非处理因素非处理因素赖氨酸效应赖氨酸效应 +面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应 面包面包+非处理因
4、素非处理因素 面包效应面包效应+非处理因素效应非处理因素效应赖氨酸赖氨酸 赖氨酸效应赖氨酸效应 非处理因素非处理因素 +非处理因素效应非处理因素效应6（3 3）标标准准对对照照（standard standard controlcontrol）：以以标标准准值值或或正正常常值值作作为对照，或对照组采用的处理采用现有标准方法或常规方法。为对照，或对照组采用的处理采用现有标准方法或常规方法。例例 某种新的方法能否代替传统方法的研究；某种新的方法能否代替传统方法的研究；某病患者与正常人同一项生理、生化指标对照等。某病患者与正常人同一项生理、生化指标对照等。2023/5/157（4 4）潜潜在在对对照
5、照（potential potential controlcontrol）：不不专专门门设设立立对对照照组组，而而以以过过去去的的研研究究结结果果作作为为对对照照，又又称称历历史史对对照照（historical historical controlcontrol）。）。例如断手再植第一次成功的报告例如断手再植第一次成功的报告 2023/5/158（5 5）相相互互对对照照（mutual mutual controlcontrol）：指指不不专专门门设设立立对对照照组组，各实验组间互为对照。各实验组间互为对照。例如例如 几种镇咳药物疗效观察，事先已知这几种药几种镇咳药物疗效观察，事先已知这几种药
6、物均有效果，目的是比较其疗效的高低、快慢或持续物均有效果，目的是比较其疗效的高低、快慢或持续时间长短的差别。时间长短的差别。2023/5/159（6 6）安安慰慰剂剂对对照照（placebo placebo controlcontrol）：指指对对照照组组采采用用一一种种无无药药理理作作用用的的物物质质，但但其其剂剂型型或或处处置置上上不不能能为为受试者识别，这种物质称为安慰剂。受试者识别，这种物质称为安慰剂。使使用用安安慰慰剂剂的的目目的的在在于于防防止止对对照照组组病病人人产产生生与与实实验组病人不同的心理作用。验组病人不同的心理作用。2023/5/1510Department of He
7、alth Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室(二二)随机化原则随机化原则 随随机机化化原原则则(randomization)(randomization)：是是用用随随机机的的方方式式将将处处理理分分配配给给受受试试对对象象，使使每每个个对对象象分分到到实实验验组组与与对对照照组组的的机机会会相相同。同。随机化随机化是是保证非处理因素均衡一致保证非处理因素均衡一致的重要手段。的重要手段。2023/5/1511Department of Health Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室抽样随机抽样随机抽样随机抽样随机：每一个符合条件的研究对象参加研究的：每一个
8、符合条件的研究对象参加研究的：每一个符合条件的研究对象参加研究的：每一个符合条件的研究对象参加研究的机会相同，总体中每一个个体有相同的机会被抽到机会相同，总体中每一个个体有相同的机会被抽到机会相同，总体中每一个个体有相同的机会被抽到机会相同，总体中每一个个体有相同的机会被抽到样本中来。样本中来。样本中来。样本中来。分组随机分组随机分组随机分组随机：每个实验对象被分配到不同的处理组的：每个实验对象被分配到不同的处理组的：每个实验对象被分配到不同的处理组的：每个实验对象被分配到不同的处理组的机会相同，保证组间均衡性和可比性机会相同，保证组间均衡性和可比性机会相同，保证组间均衡性和可比性机会相同，保
9、证组间均衡性和可比性实验顺序随机实验顺序随机实验顺序随机实验顺序随机：每个研究对象先后接受处理的机会：每个研究对象先后接受处理的机会：每个研究对象先后接受处理的机会：每个研究对象先后接受处理的机会相同，平衡实验顺序可能对结果的影响相同，平衡实验顺序可能对结果的影响相同，平衡实验顺序可能对结果的影响相同，平衡实验顺序可能对结果的影响2023/5/1512Department of Health Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室（三）重复的原则（三）重复的原则 重重重重复复复复(replication)(replication)：指指指指实实实实验验验验组组组组与与与与对对对对
10、照照照照组组组组的的的的受受受受试试试试者者者者应应应应具具具具有有有有一定的数量，即要求有一定的数量，即要求有一定的数量，即要求有一定的数量，即要求有一定的样本含量一定的样本含量一定的样本含量一定的样本含量(sample size)sample size)oo结论的重复结论的重复n n确保实验的重现性，提高实验的可靠性确保实验的重现性，提高实验的可靠性oo实验单位的重复实验单位的重复n n对样本量的要求对样本量的要求oo同一实验单位的重复观察同一实验单位的重复观察n n保证观察结果的精度，重复测量取平均值作为最终观察值保证观察结果的精度，重复测量取平均值作为最终观察值2023/5/1513D
11、epartment of Health Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室 无限地增加样本含量无限地增加样本含量，将加大实验规模，延长实验，将加大实验规模，延长实验时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。时间，浪费人力物力，反而增加系统误差出现的可能性。样本含量不足样本含量不足，检验效能（，检验效能（Power，1）偏低，）偏低，导致总体中本来具有的差异无法检验出来。导致总体中本来具有的差异无法检验出来。必必须须在在保保证证实实验验具具有有一一定定的的可可靠靠性性条条件件下下，确确定定较较少少的的样本含量。样本含量。三、实验设计基本原则三、实验设计基本原则2023/5/1514Department of Health Statistics卫生统计学教研室卫生统计学教研室均均衡衡（balancebalance）：各各种种非非处处理理因因素素的的条条件件在在各各个个处处理理组组中中是是均均衡衡一一致致的的，各各处处理理组组是是“整整齐齐可可比比”的的，以以消消除除非非处处理理因因素素对对实验的影响。实验的影响。均衡性还应包含组间均衡性还应包含组间实验规模实验规模的均衡性。的均衡性。（四）均衡原则（四）均衡原则 2023/5/1515谢谢谢谢