第二讲实验计原则

1 第二讲实验设计原则 2 实验设计的基本要素 实验设计是在其它因素严格控制的条件下 对实验因素产生的实验效应进行观察 实验设计主要是对实验因素作合理有效地安排 最大限度地减少实验误差 使达到高效 快速和经济的目的 实验设计的基本要素包括处理因素 受试对象和实验效应三个组成部分 3 一 处理因素 研究因素 处理因素 就是指在实验研究中有目的地加到受试对象身上的因素 与其相对应的是所谓非处理因素 它是指非有意加到受试对象身上 而在实验中可能起到干扰作用的因素 4 一 处理因素 研究因素 确定处理因素时要注意以下几个问题 处理因素的数目及水平不宜过大要确定处理因素与非处理因素处理因素的强度要适宜处理因素必须标准化 5 二 受试对象 医学研究的受试对象通常是人和动物 在实验设计时首先要确定试验对象 并对实验对象和条件作严格规定 临床试验对象 病人动物实验对象 动物 实验室 6 三 实验效应 实验效应主要是指标选择问题 具体要求如下 指标的关联性指标的客观性指标的灵敏性指标的特异性指标的精确性 7 实验设计的原理 处理因素T能得到相应的 准确的实验效应e 即e是T相应的结果 T e非处理因素S 非处理因素实验效应sT S e s 8 实验设计的原理 实验效应e是与s混在一起的 实验设计的主要任务是如何使e能单独显示出来 如实验设立对照 使实验中两组的S均衡 即S1 S2 这样实验组中T的效应e就可显示出来 在相互对照设计中 试验组 T1 S1 e1 s1对照组 T2 S2 e2 s2 9 实验设计的四原则 对照原则均衡原则随机原则重复原则 10 一 对照原则 只有通过设立对照 才能使处理因素产生的效应显示出来 消除了非处理因素的影响 同时设立对照还可消除和减少试验误差 11 对照的形式 空白对照 对照组不施加任何处理因素 实验对照 对照组不施加处理因素 但施加某种与处理因素有关的实验因素 标准对照 不设立对照组 而是用现有标准或正常值作为对照 自身对照 对照和实验在同一受试对象进行相互对照 各实验组间相互为对照历史对照 又称为文献对照或回顾对照 12 二 均衡原则 各组之间除处理因素不同外 其他的非处理因素应该完全一致或基本一致 这就称为均衡性好 均衡的方法最常用的有以下两种方法 l 交叉均衡 此种均衡方法是在实验单元中各设立实验组和对照组 以便两组的非处理因素均衡一敛 2 分层均衡 是将混杂因素按不同水平划分为若干单位组 然后在每个单位组内安排处理因素 13 第一设计方案第二设计方案 14 15 三 随机原则 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 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 16 随机数字表 随机数字表常用于抽样研究及受试对象的分组随机化 表内的数字互相独立 无论从横行 纵列或斜向等各种顺序均呈随机状态 使用时可以从任一数字开始 按任何一个顺序录用 17 随机数字表 18 随机排列表 利用随机排列表进行随机分组较利用随机数字表更为简单 但不适用于随机抽样的研究 随机排列表包括10 20 30 40 50 100个自然数随机排列而成的六种表格 见附表2至附表7 19 随机排列表 20 例 21 具体随机分组方法 完全随机设计的随机分组方法配对设计的随机分组方法配伍组设计的随机分组方法对处理因素随机排列 22 四 重复原则 重复是消除非处理因素影响的又一重要手段 重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少 样本含量越大 则抽样误差越小 样本越能代表总体 但是 样本含量太大或实验次数太多 不仅会增加严格控制实验条件的困难 也会造成不必要的浪费 23 样本含量计算 作总体参数估计时的样本含量总体均数估计总体率估计假设检验时的样本含量样本均数与总体均数比较 或配对比较 两样本均数比较两样本率比较 24 习题 1 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2 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 便于进行试验D 尽量减少或抵消非试验因素的干扰 25 3 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