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1、一 交叉设计 交叉设计是将每个观察对象在第一个时间阶段 或疗程 随机分配在实验组或对照组然后在第二个时间阶段交叉安排 一 概念 二 优点 1 节省样本含量 2 易控制条件 减少误差 三 适用条件 两次观察的时间不能过长 处理效应不能持续过久 四 注意 处于第一阶段的 处理 不能有持续作用而影响到第二阶段的 处理 否则将产生两种处理的叠加而导致交互影响 交叉设计对受试对象的要求与分配方法和配对设计类似 即尽可能使相邻的两个受试对象的条件近似 五 六 两组A处理的结果作为A的效应 两组B处理的结果作为B的效应 将A处理与B处理的效应进行比较 3 配对 拉丁方 将受试考每两例配成一个区组 区组内随机
2、地将两例受试者的阶段及处理顺序相反安排 每个区组构成2 2的 拉丁方 状态 这样能够使不同阶段 不同区组中的受试对象接受A B处理随机均衡 4 配对双交叉 配对双交叉设计是在简单配对交叉设计的基础上再增加第三阶段 受试者在第三阶段随机采用BAB或ABA处理顺序 七 实验设计与数据处理举例 例1 在针刺麻醉研究中 为比较A B两种参数电针刺激后痛阈值上升情况 以条件近似的16只大白鼠作交叉试验 步骤 先将每两只条件相同的大白鼠配成一对 共8对 并将第一对编为1 2号 第二对编为3 4号 直到第八对编为15 16号 确定的顺序是A B 第1号是A B 第2号即B A 余类推 本例第1 3 6 8
3、9 12 14 15号的测试顺序是A B 第2 4 5 7 10 11 13 16号的测试顺序是B A 先进行的属第一阶段 后进行的属第二阶段 这样A B两种参数电针刺激在第一和第二阶段达到了平衡 交叉实验设计进行的实验所得数据的统计处理可用方差分析 如果资料的性质不适宜用方差分析则可用秩和检验 方差分析步骤 秩和检验 1 处理间的比较 本例即A B两种参数电针刺激间的比较 步骤 1 先将同一大白鼠接受两种刺激所得数据均按先后顺序相减 并保留正负号 以差的代数值编秩号 2 按两种顾序 A B和B A 分别求秩和 进行两样本秩和检验本例 同一大白鼠两次刺激痛阈上升值之差 按A B的秩和为100
4、按B A的秩和为36 n1 n2 8 n2 n1 0 T 36 查附表 得P 0 01 差异有统计学意义 可以认为A B两种参数电针刺激后痛阈值上升数的差异有统计学意义 A高于B 2 顺序问的比较 本例即第一和第二两个阶段的比较 步骤 1 将同一大白鼠接受两种刺激所得数据相加 以其和编秩号 2 按两种顺序 A B和B A 分别求秩和 进行两样本秩和检验本例 同一大白鼠两次上升值之和 按A和B的不同顺序 A B的秩和为58 5 B A的秩和为77 5 n1 n2 8 n2 n1 0 T 38 5 查附表得P 0 01 无统计学意义 可以认为测试顺序对痛阈上升值无影响 秩和检验 例2 配对双交叉设
5、计的数据处理 二 拉丁方设计 一 概念 拉丁方实验设计是三因素 等水平的实验设计 它是将r个拉丁字母排成r行r列的方阵 使每行每列中的每个字母均只出现一次 这样的方阵称r阶拉丁方 或r r拉丁方 分别按拉丁字母 行和列安排处理因素及影响因素的试验 或实验 称拉丁方试验 或实验 二 基本要求 1 必须是三个因素的试验 或实验 且三个因素的水平数相等 2 行间 列间 处理间均无交互作用 3 各行 列 处理的方差齐 三 设计步骤 1 根据因素的水平数r选定基本型拉丁方 也称标准拉丁方 2 将基本型拉丁方随机化 使用基本型拉丁方时要加以随机化 用列的重徘和行的重排来实现 行 列交换或移动时必须整行 或
6、列 进行 不能将行或列拆开 例如5 5拉丁方的随机化 3 规定行 列 字母所代表的因素和水平 四 统计处理 1 列出实验结果 进行初步计算 2 按方差分析公式计算离均差平方和 ss 自由度 均方 MS 与F值3 列方差分析表 4 查附表6F界值表得P值 按所规定的检验水准作出推断结论5 若检验结果均数间有差别 需要时作均数的两两比较 六 特点 1 纵横两向皆为配伍组 可用较少的重复次数 获得较多的信息2 双向误差控制 可以减少实验误差 比配伍组设计优越 七 缺点 1 要求各因素的水平数相等且无交互作用 在实际应用中有一定的局限性 2 重复数少 对差别的估计往往不够精确 为了提高精确度 可将处理
7、数相同的几个拉丁方结合起来进行实验设计 FOREXAMPLE 研究蛇毒的抑瘤作用 拟将四种瘤株匀浆接种小白鼠 一天后分别用四种不同的蛇毒成份 各取四种不同的剂量腹腔注射 每日一次 连续10天 停药一天 解剖测瘤重 FOREXAMPLE 例 四只大白鼠对不同药液 不同次序的反应的拉丁方实验设计的实验数据的方差分析 5 结论可以认为各实验动物间及备用药次序对反应无甚影响 而四种药液的反应不同 但尚不能认为各药液间皆有差别 需进一步做多个样本均数间的两两比较 q检验 方能回答哪两种药液间的反应有差别 FOREXAMPLE 拉丁方实验数据的缺项估计及方差分折 补入缺项数据的方法只适用于配伍组设计的实验
8、 拉丁方设计的实验以及其它几种多个因素的实验 通常也只能对一 二个缺项数据作估计 缺项太多 无法估计 为研究注射甲状腺素对甲状腺体的影响 以豚鼠5个种系 每个种系各5只分养在5个笼子中 每个笼内置放各种系豚鼠1只 并以甲状腺素的5个不同剂量分别予以注射 按照已确定的拉丁方设计方案 实验过程中 种系甲喂养在I号笼子中的豚鼠于注射C剂量甲状腺素后意外死亡 造成观察值缺项 事后已无法得到此缺项的实际测定值 试求出此缺项的估计值 并进行方差分析 比较不同剂量甲状腺素分组的组间均数的差别 不完全拉丁方 概念 不完全拉丁方 某些医学试验 当条件限制不能用拉丁方试验时 可用拉丁方的一部分来安排试验 称为不完全拉丁方试验 某种情况下 虽然用了拉丁方试验 但由于缺失数据较多 又无法补缺 可根据情况按不完全拉丁方资料处理 THEEND 知识回顾KnowledgeReview
