科研设计相关统计课件指导

1、实验设计 专业知识、对所研究问题的认识是更 重要的前提条件 在实验阶段，即考虑、运用统计学的 原则 基本概念和原则 实验研究之前，在设计阶段，须要考虑统计， 尤其运用统计的原则 样本与总体 同质与差异 变量的类型 因果与联系 基本概念和原则 对照原则：比较才能鉴别，控制非处理因素的影 响。注意事项：其它因素同实验组，两组均衡或 齐同，两组样本量要相等。 对照形式 空白对照：不加任何处理。动物致癌实验，需设置 种属、年龄、性别、体重相同的动物为空白；临 床实验？ 阳性对照：必然产生阳性反应。证实实验方法的敏 感性 自身对照：对照与实验在同一受试对象进行 基本概念和原则例子 超细SiO2颗粒对细胞

2、的毒性作用 纳米硫化铅对大鼠精子形成的影响 空白对照组，超细颗粒实验组（不同剂量），？ 某市苯作业人员职业健康检查分析 以到本中心参加体检的220名苯作业工人为接触组，以参加体 检的不接触有害物质的421名人员为对照组，？ 某石化公司汽油作业人员职业健康检查分析 2011年参加体检的某石化公司1357人为对象，男、女两组，？ 基本概念和原则 随机化：由此控制那些次要的、大量的、不能控 制的因素 而那些主要的、少量的、可控制的因素可以均衡原 则来排除。 重复原则 动物实验研究-随机化原则 动物分组 1. 完全随机实验设计：将动物完全随机地分 配实验与对照组或几个比较组中去。 优点：设计和统计处理

3、简单 缺点：效率不高 例子：20只同性别大鼠，随机分为甲乙两组 动物实验研究-随机化原则 按其体重依次编号为1，2，3，20 甲组动物号 1，3，7，8，10，11，12，19，20 （9只） 乙组动物号 2，4，5，6，9，13，14，15，16，17，18 （11只） 动物实验研究-随机化原则 应从乙组随机地抽一只动物到甲组中去： 随机数字表，查的第6行第21栏数字为56，除 以11得余数1，应把乙组第一只动物调整到甲 组。 甲组动物号 1，3，7，8，10，11，12，19，20 （9只） 乙组动物号 2，4，5，6，9，13，14，15，16，17，18 （11只） 甲组动物号 1,

4、2，3，7，8，10，11，12，19，20 （10只） 乙组动物号 4，5，6，9，13，14，15，16，17，18 （10只） 动物实验研究-随机化原则 2. 配对的实验设计 在实验设计中将实验对象按某些特征配成对 子 2.1 同源配对：例如同窝、同性别、同年龄、 同体重的动物配成对子，每对一只进入实 验组，另一只进入对照组。 2.2 自身配对：实验对象自身实验前后的对 比 2.3 其它配对：。 动物实验研究-随机化原则 动物实验研究-随机化原则 3. 随机区组的实验设计 这种设计实际上是配对设计的扩大，是将多 方面相近的实验对象配成一组，叫做一个 区组。 每个区组实验对象的数取决于对比

5、组的数目， 如果一个实验组有四个对比组，那么一个 区组就有四个实验对象。每个区组的实验 对象按随机方法分到各个对比组去。 动物实验研究-随机化原则 例子：20只动物，设计分为5个区组，进行四 种处理的比较。 首先将多方面相似的4只动物配成一个区组， 按体重依次编号，如1-4号为第一区组，5-8 号为第二区组，余类推。按随机数字表法 分别将其分到四种处理组去。 动物实验研究-随机化原则 余数确定前三只动物的组别。如第一区组中第一个余数为2， 在“甲乙丙丁”四字中，列第二位的为乙，故将第1号动物 列入乙组；第二个余数也为2，此时在“甲丙丁”三字中， 列在第二位的为“丙”，将二号动物分入丙组。余类推

6、 分层（stratification） 分层：根据特定标准如年龄，社会经济状 况等将一个样本分成几个亚组的过程或结 果。 分层分析目的在于控制研究因素以外的其 它混杂因素的影响。 例如：研究大气污染和肺癌之间的联系， 应控制吸烟这个混杂因素，即将人群按照 吸烟与否（或程度）分层。然后，在各层 内评价大污染与肺癌的关系。目的：控制 混杂因素，也是检测效应修饰作用。 均衡性问题 有人观察噬菌体预防痢疾的效果。选择一个 托儿所为实验组（服噬菌体），另一个托 儿所为对照组（不服用）。然而，两个托 儿所卫生条件相差大：实验组卫生条件好， 对照组条件差。 结果：实验组痢疾发病率比对照组低，且差 异显著。但

7、是，它是卫生条件还是噬菌体 的作用，分不清。 改进办法：？ 对照例数问题 对照例数问题对照例数问题 注：两组例数相等，其合并标准误最小，检验的效应高 数据（资料）的性质 计量资料：测定获得的数据资料 等级资料：介于二者间的，档次、等级数 据资料 计数资料：靠清点数字获得的 百分数的问题 对于百分数，须理解、分清楚它的含义： 率（）：表示事件（疾病）发生的频率， 如：患病率、发病率。 比：表示二者的比，某部分占总体的构成 比 武钢尘肺构成 上海市青浦区工业性手外伤患者的流行病 学研究 方法：收集2009年在复旦大学附属中山医 院青浦分院住院的急诊工业性手外伤患者 资料 结果：以每天12-18时为

8、事故高发时段（61 例，48.8%）。每年3、4月份（25例）及 7、 8月（32例）份为事故高发期。 结论： 。针对其发病特征制定预防措 施，可降低发病率。 患病率与发病率 患病率（prevalence rate）：某个时点（或 时期）内患有某疾病的人数占该时间点 （或观察期中点）可能患有某病人数之比。 断面调查（cross sectional study）获得的率 是患病率。 表表2.2.某汽车厂不同性别工人MSDs年患病率 疼痛部位 患病率及患病率及95% CI95% CI（% %） 男子妇女合计 颈*44.4(39.3-49.4)68.4(63.7-73.1)50.3(45.2-55.

9、4) 肩*37.1(32.2-42.0)59.8(54.9-64.8)42.7(37.7-47.7) 背*32.3(27.5-37.1)44.3(39.3-49.4)35.3(30.4-40.1) 肘12.6(9.23-15.9)11.4(8.20-14.6)12.3(8.97-15.6) 腰*58.3(53.3-63.3)66.2(61.3-71.0)60.2(55.3-65.2) 腕/手*29.7(25.0-34.3)34.3(29.4-39.1)30.8(26.1-35.5) 髋/臀12.0(8.76-15.4)12.7(9.33-16.1)12.2(8.90-15.5) 膝25.6(21.1-30.0)25.4(21.0-29.8)25.5(21.1-30.0) 踝/足19.6(15.6-23.7)18.1(14.2-22.1)19.2(15.2-23.3)