卫生统计学2赵耐青

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1、第八章 实验设计学习要点1.实验性研究的 3 个要素：处理因素、研究对象和实验效应。2.实验性研究的 3 个基本原则：对照原则、随机原则和重复原则。3.完全随机设计的随机化实现。4.配对设计中的配对条件选择。5.随机区组设计的随机化实现。6.了解交叉设计的特点和特征。7.了解析因设计对研究对象的要求和优缺点。8.了解样本含量的估计所涉及的信息。9.了解临床试验的特殊性。习题一、是非题1.在进行实验设计时，设置排除标准其目的是为了保证样本中的个体的同质性。因此，排除标准项目应尽量多些，可以保证研究结论的可靠性。 （ ）2.随机区组设计能匹配混杂因素，但不宜匹配过多，否则样本的代表性会产生问题。

2、（ ）3.正确估算样本含量既可以节约资源，也可防止因样本含量过少，出现“假阴性” 。 （ ）4.为了解某种新感冒药的疗效，对照使用安慰剂，从伦理学角度考虑可采用交叉设计进行研究。（ ）5.如果是作总体参数的估计，计算所需样本含量的必备条件中，可以不考虑的是容许误差。（ ）二、选择题1.实验设计要求效应指标应满足精确性，即准确度和精密度。准确度指观察值与实际值接近的程度，其差值属 ；精密度指观察值与其均数的接近程度，其差值属于 。A.随机误差 系统误差 B.系统误差 随机误差C.随机误差 随机误差 D.系统误差 系统误并2.作假设检验时所需样本含量的计算必备条件是 。A. B. Sa,1,Sa,

3、C. D. 以上都不对3.采用配对设计的主要目的是 。A.减少样本含量 B.减少混杂因素对结果的影响C.提高统计检验的功效 D.有利于统计分析4.已知 A、B、C 都是 3 水平因素，且根据预试验得知： AB、BC 不可忽视。若希望试验次数尽可能少一些，试验设计时最好选择 。A.拉丁方设计 B.正交设计C.析因设计 C.交叉设计5.下列研究设计类型中既能全面均衡地分析各因素的不同水平的效应，又能获得各因素间的交互作用的是 。A.交叉设计 B.配对设计C.随机区组设计 D.析因设计三、简答题1.实验性研究的特征是什么？研究对象在干预前是否来自同一总体？2.在实验研究中设计对照的目的是什么？3.实

4、验设计中为什么要遵循随机化的原则？4.临床试验设计中为什么要采用盲法？有哪几种盲法？各有何特点？5.完全随机设计与随机区组设计有什么不同？参考答案及注释一、是非题1.错。过多地排除标准会使样本失去代表性，并且研究结果失去推广价值。2.对。不宜匹配过多，否则样本的代表性会产生问题。3.对。样本量太小使 Power 太小以致假阴性的概率较高；反之样本量过大，检验效能很高，其能分辨的差异超过了有背景意义的差异。4.错。感冒通常 1 周左右基本上痊愈了，交叉设计至少需要两个阶段治疗法期以及一个清洗期，因此 1 周不能安排两个阶段治疗期，更不容许当中有清洗期，违反伦理。5.错。样本量估计的最重要的因素是

5、参数估计的容许误差。二、选择题1.选 B。准确度指观察值与真实值的差异,可以通过提高测量手段减小的，故属于系统误差；精密度是指观察值与其均数的差异属于个体误差，属于随机误差。2.选 A。作假设检验时所需样本含量的计算需要知道第一类错误的概率 ，第二类错误的a概率 ，标准差 S 和允话误差 。3.选 B。配对主要是通过混杂因素的配对，减少甚至消除混杂因素对结果的影响。只有确实存在混杂效应，并且配对因素正好是该混杂因素时，配对才能提高检验效能。4.选 B。正交设计的目的就是尽可能减少最少的试验次数，其他研究设计都不能减少最少的试验次数。5.选 D。析因设计是全面分析各个因素不同水平的效应，包括交互

6、作用效应。三、简答题1.实验性研究的特征是什么？研究对象在干预前是否来自同一总体？实验性研究的特征是平行对照、随机化分组、重复性和均衡性。研究对象在干预前是来自同一总体，只是实验组给予某种干预，而对照组给予另一种干预或不给予干预。2.在实验研究中设计对照的目的是什么？由于实施随机分组和干预前，试验组和对照组的对象来自同一群体，设立对照可以使试验组和对照组除了干预措施不同外，其他因素出现在两组的概率是相同的，即使有些因素是对效应指标有影响的，也不会影响干预效应的评价，因此设立对照具有很好的可比性，从而正确地评价干预措施是否有效。3.实验设计中为什么遵循随机化的原则？在实验设计时，随机分组可以保证

7、受试对象在实验组和对照组均衡一致、具有可比性，受试对象进入实验组和对照组的机会应相同，使得不可控制的因素在处理组和对照组间影响较为均匀，并可归于实验误差中。另外，实验组和对照组在实验因素无效应的前提下，组间实验效应的差异遵循抽样误差的规律，从而可以根据样本对总体进行统计推断。随机化原则还包括随机化抽样，即总体中的个体被抽取进入样本的机会相同，随机抽样使样本具有代表性，从而使实验结论具有普遍意义。4.临床试验设计中为什么要采用盲法？有哪几种盲法？各有何特点？临床试验设计采用盲法是为了避免来自病人、医生和评定者的偏性，是防止偏倚的重要措施。有单盲、双盲和三盲。单盲：只有病人或医师不知道自己用的是哪

8、一种药。单盲可避免来自病人或医师的心理影响所产生的的偏倚。双盲：病人以及治疗和评定的医生都不知道哪一个病人用的是哪一种药。需要第三方来负责安排和控制整个试验。可避免研究者和研究对象的主观影响所产生的偏倚。三盲：指研究者和病人不知道用药的分组情况，而且负责资料收集和分析的人员也不知道用药的分组情况。可更为客观地评价实验结果。5.完全随机设计与随机区组设计有什么不同？完全随机是将同质的对象随机分配到各处理中，观察其实验效应，各组样本含量可以相等也可以不等。随机区组设计是将受试对象按一定的条件组成区组（或配伍组） ，每个区组中的 个受对象分别随机分配到 个处理中去，因此各区组内受试对象与处理组数相等

9、。随kk机区组设计每个组内的 个受试对象具有较好的同质性，增加了组间均衡性，与完全随机设计相比，能减少误差、提高实验效率。但在出现缺失数据时，完全随机设计仍可进行分析，随机区组设计分析则较为复杂。第九章 方差分析学习要点1.方差分析(analysis of variance,ANOVA)的基本思想是根据不同的研究设计进行变异分解。常用的方差分析有完全随机设计的方差分析，随机区组设计的方差分析，析因设计的方差分析和重复测量资料的方差分析。其中完全随机设计的方差分析和析因设计的方差分析要求各个观察资料之间是独立的；随机区组设计的方差分析要求各个随机区组之间的观察资料是独立的，允许随机区组内的观察资

10、料是不独立的；重复测量资料的方差分析要求每个研究对象之间的观察资料是独立的，允许同一对象不同时间点观察的资料是不独立的。2.完全随机设计的方差分析本质上是单因素方差分析(one-way,ANOVA)。完全随机设计的方差分析的变异分解 ，除以相应自由度，得到对应的均方组 内组 间总 SS，其中组内均方 ，可以理解为多组的合并方差 。组 内组 间 和 MS kNMkii12组 内 2CS大小仅与抽样误差有关，与 H0 是否成立无关。组 内当 H1 为真时，MS 组间 较大或很大， 较大或很大。组 内组 间SF当 H0 为真时，MS 组间 较小或很小且 MS 组间 大小仅与抽样误差有关，并且。k-N

11、1,F组 内组 间MS要求每组资料分别服从正态分布（或残差服从正态分布）并且方差齐性。残差 。iijijXe3.随机区组设计的方差分析的变异分解 ，除以相应自由度，误 差区 组处 理总 SS得到对应的均方 其中 。，和， 误 差区 组处 理 MS1.knXjiijkinj误 差数值大小仅与随机抽样的误差大小有关，与 H0 是否成立无关。当 H1 为真时,误 差MS较大或很大， 较大或很大。处 理 误 差处 理SF当 H0 为真时， 较小或很小，仅与抽样误差有关，并且处 理。1,knkFMS误 差处 理其中残差 ，要求残差服从正态分布，方差齐性。jiijij Xe.4.析因设计方差分析同样可以分

12、解为 ，作误 差交 互 作 用主 效 应主 效 应总 SSSBABA 相应的假设检验，要求残差 服从正态分布，方差齐性。有交互作用时，检.ijijkije验主效应是没有背景意义的。5.重复测量的方差分析同样可以分解为 个 体 内 误 差处 理 误 差时 间 交 互 作 用处 理时 间 效 应处 理 效 应总 SSS 要求协方差阵满足球形对称，其本质上就是复杂情况下的方差齐性问题。6.多个样本的均数的两两比较：可以选用 SNK，Dunnett ，Bonfferoni 等方法。Bonfferoni 方法的结果最为保守，但可靠性较好并且适应用面广。习题一、是非题1.完全随机设计方差分析要求多组资料都

13、服从某一个正态分布 且资料独立和方差2,N齐性。 （ ）2.随机区组设计的方差分析要求残差服从正态分布。 （ ）3.随机区组设计的方差分析中，误差均方一定小于处理组间均方。 （ ）4.方差分析用 F 界值表中的 界值，即是 F 分布的第 97.5 百分位数。 （ ）21,05.5.析因设计的数据分析，如果存在 A 因素和 B 因素的交互作用，但 A 因素和 B 因素的主效应都有统计学意义，则可认为 A 因素 B 因素对效应指标都有作用。 （ ）二、选择题1.完全随机设计的多组计量资料用方差分析和 Kruskal-Wallis(K-W)检验两种方法作检验，请问下列说法正确的是 。A.用方差分析犯

14、第一类错误的概率较小B.若资料满足方差分析的条件，则用方差分析比 K-W 检验的检验效能要低C.若资料满足方差分析的条件，则用方差分析比 K-W 检验的检验效能要高D.由于是同一资料，两种方法检验效能是一样的2.下面的说法错误的是 。A.完全随机设计方差分析的无效假设 H0 是否成立与组内平均变异有关B.完全随机设计方差分析的无效假设 H0 是否成立与组间平均变异有关C.完全随机设计方差分析的组内平均变异与资料的随机误差有关D.完全随机设计方差分析的组内平均变异与资料的样本量大小无关3.当只有两个处理组时，用方差分析与 检验两种方法作检验，下列说法正确的是 。tA.组内均方正好是 检验中的两个

15、样本均数差值的标准误t 21xSB.组内均方正好是 检验中的两样本均数差值的标准误平方t 21xSC.组内离均差平方和正好是 2cSD.组内均方正好是 检验中的合并方差t2c4.随机区组设计方差分析中，为推断处理因素是否起作用，所查 F 临界值表中的分母自由度为自由度。A.处理组 B.区组 C.误差 D.总5.下列方差分析两两比较方法中，最为保守的方法是 。A.Dunnett 法 B.SNK 法 C.LSD 法 D.Bonfferoni 法三、问答题1.方差分析的基本原理是什么？其适用条件是什么？2.对于两组配对设计资料的比较，如果满足配对差值服从正态分布的条件，则可用配对 检t验进行统计分析。请问，这时可以用随机区组设计的方差分析进行检验吗？若可以，配对检验与随机区组设计的方差分析在这种条件下是等价的吗？它们有什么样的关系？t3.随机区组设计的实验资料，如果用随机区组设计的方差分析检验区组效应，其结果为无统计学意义，请问：能否用完全随机设计的方差分析进行统计分析。4.多组资料的样本均数比较能用 检验吗？为什么？t5.简述方差分析两两比较方法的 SNK 法、Du