医学研究的统计学设计

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1、 医学研究的统计学设计医学研究的统计学设计宇传华宇传华 http:/S 内容提要内容提要 一、研究设计的重要性一、研究设计的重要性 二、研究设计的基本类型二、研究设计的基本类型三、研究设计的基本要素三、研究设计的基本要素四、实验设计的基本原则四、实验设计的基本原则一、研究设计的重要性一、研究设计的重要性 专业设计专业设计：选题、查阅文献、假说、预试验：选题、查阅文献、假说、预试验统计设计统计设计：研究对象（分组、设置对照、样本含量）、处理因素、观察指：研究对象（分组、设置对照、样本含量）、处理因素、观察指标、数据的质量控制与管理、统计分析方法标、数据的质量控制与管理、统计分析方法设计好设计好：

2、 （1）既省又可靠）既省又可靠 （2）可估计和控制误差）可估计和控制误差 （3）获取多方面知识）获取多方面知识设计不好设计不好：（：（1）杂乱无章、虽多犹无）杂乱无章、虽多犹无 （2）只能罗列现象、无规律可言）只能罗列现象、无规律可言二、研究设计的基本类型二、研究设计的基本类型 1. 实验实验(Experiment)研究研究 (干预干预) 受试对象：人受试对象：人临床试验临床试验（clinical trial） 动物动物动物实验动物实验（ animal experiment ）临床试验：治疗临床试验：治疗临床疗效实验临床疗效实验 预防预防社区干预实验社区干预实验（community inter

3、vention trial） 2. 调查调查(Survey)研究研究 (无干预无干预) 被动地观察、如实记录被动地观察、如实记录 两种研究类型的区别与联系两种研究类型的区别与联系三、研究设计的基本要素三、研究设计的基本要素 （一）处理因素（一）处理因素( treatment factor )( treatment factor )（二）受试对象二）受试对象( subject )( subject )（三）实验效应三）实验效应( experimental effect )( experimental effect )降压药降压药高血压病人高血压病人血压值血压值处理因素处理因素受试对象受试对象实验

4、效应实验效应其他因素其他因素其他效应其他效应例：药剂、手术方法、毒物例：药剂、手术方法、毒物确定处理因素的注意事项确定处理因素的注意事项: : （1 1）抓住实验中的主要因素）抓住实验中的主要因素 （2 2）明确处理因素和非处理因素）明确处理因素和非处理因素 病人对治疗的反应除了治疗因素外，还包括病人的心理状态、病人对治疗的反应除了治疗因素外，还包括病人的心理状态、生产、生活条件及社会心理因素等。后者可称为非处理因素。生产、生活条件及社会心理因素等。后者可称为非处理因素。 （3 3）处理因素须标准化）处理因素须标准化 处理因素在整个试验过程中保持不变处理因素在整个试验过程中保持不变例如，不同时

5、期的药物批号，手术操作者熟练程度。例如，不同时期的药物批号，手术操作者熟练程度。（一）处理因素（一）处理因素( treatment factor )（二）受试对象（二）受试对象( subject )( subject ) 例：人、动物例：人、动物1. 1. 受试对象的选入标准受试对象的选入标准明确规定受试对象选入标准（明确规定受试对象选入标准（eligibility criteria）：纳入标准）：纳入标准（inclusion criteria）、排除标准（）、排除标准（exclusion criteria） 2. 受试对象的控制受试对象的控制（1 1）受试对象的一致性）受试对象的一致性 人人

6、年年龄、性、性别、病情、病程等、病情、病程等 动物物种系、年种系、年龄、性、性别、体重等、体重等（2 2）受试对象影响因素的控制）受试对象影响因素的控制 季季节、温度、湿度、生活、温度、湿度、生活环境、嗜好、境、嗜好、 试验辅助措施等。助措施等。（三）实验效应（三）实验效应(experimental (experimental effect)effect) 处理因素作用于受试对象的结果，通过观察指处理因素作用于受试对象的结果，通过观察指标表达。标表达。观察指标观察指标应客观、精确。应客观、精确。 1. 客观性：客观性：主观指标和主观指标和客观客观客观客观指标。指标。 2. 精确性：精确性： 准

7、确度准确度(accuracy)或真实性或真实性(validity)观观察值与真实值的接近程度，受察值与真实值的接近程度，受系统误差系统误差的影响。的影响。 常用指标：灵敏度、特异度 精密度精密度(precision)或可靠性（或可靠性（reliabiliy）或重）或重复性（复性（repeatability）重复观察时观察值与其均重复观察时观察值与其均值的接近程度，受值的接近程度，受随机误差随机误差的影响。的影响。 常用指标：Kappa值、一致百分率准确度与精密度准确度与精密度四、实验设计的基本原则四、实验设计的基本原则（一）随机化原则（一）随机化原则（randomizationrandomiz

8、ation）（二）对照原则二）对照原则 (control)(control)（三）重复原则三）重复原则 (replication)(replication)（一）随机化原则（一）随机化原则随随机机分分组组：每个受试对象以机会均等的原则被随机地分配到各个处理组中。随随机机抽抽样样：总体中每一个观察单位以机会均等的可能性被抽取。1.1.随机化的意义随机化的意义 （1）随机分组使两组样本在非处理因素方面尽可能一致，使处理因素产生的效应更加客观； （2）随机抽样使抽取的样本具有代表（总体）性，减少误差； （3）抽样研究理论和统计分析方法的需要。随机与随意随机与随意随机：随机：random random

9、 机会均等，机会均等， 客观性客观性随意：随意：as will as will 随主观意愿，主观性随主观意愿，主观性随随机机化化分分组组，不不仅仅能能控控制制已已知知的的混混杂杂因因素素( (非非研研究因素究因素) )，而且还能控制未知的混杂因素。，而且还能控制未知的混杂因素。随机的三个含义随机的三个含义分组随机均衡性分组随机均衡性分组随机均衡性分组随机均衡性每个研究对象有同等机会被分配到各处理组每个研究对象有同等机会被分配到各处理组每个研究对象有同等机会被分配到各处理组每个研究对象有同等机会被分配到各处理组抽样随机代表性抽样随机代表性抽样随机代表性抽样随机代表性总体中每个观察个体有同等机会被

10、抽取总体中每个观察个体有同等机会被抽取总体中每个观察个体有同等机会被抽取总体中每个观察个体有同等机会被抽取实验顺序随机平衡顺序或季节的影响实验顺序随机平衡顺序或季节的影响实验顺序随机平衡顺序或季节的影响实验顺序随机平衡顺序或季节的影响每个研究对象先后接受每个研究对象先后接受每个研究对象先后接受每个研究对象先后接受处理的机会相同。处理的机会相同。处理的机会相同。处理的机会相同。2.2.随机化的方法随机化的方法 (1)(1) 抛硬币法抛硬币法 “徽徽”与与“字字” (2)(2) 掷骰子法掷骰子法 6面面 16 点点 (3)(3) 抽签法抽签法 （捻阄）（捻阄） (4)(4)随机数字表法（随机数字表

11、法（随机数字法随机数字法）（5 5）计算器）计算器( (计算机计算机) )产生随机数产生随机数 几种不同设计类型的随机化分组：几种不同设计类型的随机化分组： （1 1）完全随机实验设计）完全随机实验设计 （2 2）配对实验设计）配对实验设计 （3 3）随机区组实验设计）随机区组实验设计 （4 4）交叉设计）交叉设计 完全随机实验设计完全随机实验设计（completely random experiment designcompletely random experiment design）将观察单位完全随机地分配到实验组与对将观察单位完全随机地分配到实验组与对照组或几个对比组中去。照组或几个对

12、比组中去。【例例1 1】设有同性别的动物设有同性别的动物1212头，要求用头，要求用随机方法将其分为甲、乙两组。随机方法将其分为甲、乙两组。方法方法（1 1）编号编号：按：按动物体重动物体重依次编号为依次编号为1,2,3,121,2,3,12号。号。（2 2）产产生生随随机机数数字字：对对于于每每一一个个编编号号，依依次次由计算器（计算机）产生随机数（共由计算器（计算机）产生随机数（共1212次）。次）。（3 3）归归组组：事事先先规规定定将将较较小小随随机机数数的的6 6只只动动物物分入甲组，其他分入甲组，其他6 6只动物分入乙组。只动物分入乙组。Data a;%Let n=12; /*sa

13、mple sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then group=1; Else group=2; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run;SAS 程序程序 The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12 2 6 Obs i group

14、1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5 3 1 6 5 1 7 9 2 8 11 2 9 10 2 10 12 2 11 2 2 12 6 2 SAS 输出结果输出结果【例例2 2】 将将【例例1 1】中的中的1212头动物头动物用随机方法分配到甲、乙、用随机方法分配到甲、乙、丙三组中去。丙三组中去。 方法方法（1 1）编号编号：按：按动物体重动物体重依次编号为依次编号为1,2,3,121,2,3,12号。号。（2 2）产产生生随随机机数数字字：对对于于每每一一个个编编号号，依依次次由由计计算算器器（计计算机）产生随机数（共算机）产生随机数（共1212次）。次）。以上两点与分成两组

15、完全相同。以上两点与分成两组完全相同。（3 3）归归组组：事事先先规规定定将将较较小小随随机机数数的的4 4只只动动物物分分入入甲甲组组，将将较较大大随随机机数数的的4 4只只动动物物分分入入丙丙组组，其其他他4 4只只动动物物分分入乙组。入乙组。SAS 程序程序Data a;%Let n=12; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/3 then group=1;Else if &n/3I=2*&n/3 then group=2;Else group=3; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors

16、i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 12 12 Random -i- 1 8 4 7 3 5 9 11 10 12 2 6 Obs i group 1 1 1 2 8 1 3 4 1 4 7 1 5 3 2 6 5 2 7 9 2 8 11 2 9 10 3 10 12 3 11 2 3 12631263SAS 输出结果输出结果 配对实验设计配对实验设计 ( paired experim

17、ent design)( paired experiment design)配对实验设计的两种情况：配对实验设计的两种情况：1.1.同同源源配配对对：同同一一受受试试对对象象用用两两种种不不同同的的实实验验方方法；受试对象自身实验前后的对比法；受试对象自身实验前后的对比 。2.2.非非同同源源配配对对：将将具具有有相相同同条条件件的的实实验验对对象象配配成成对子。对子。 【例例3 3】将已按近似条件配好的将已按近似条件配好的1010对小白鼠，对小白鼠，用随机方法分配到实验组和对照组。用随机方法分配到实验组和对照组。 方法方法（1 1）编编号号：对对小小白白鼠鼠进进行行对对子子编编号号，同同时时

18、每每个个对对子子内内的二只小白鼠也分别编号。的二只小白鼠也分别编号。（2 2）产产生生随随机机数数字字：对对于于每每一一组组合合编编号号，依依次次由由计计算器（计算机）产生随机数（共算器（计算机）产生随机数（共2020个）。个）。（3 3）归归组组（对对子子内内两两只只小小白白鼠鼠的的随随机机） ：事事先先规规定定每每个个对对子子内内随随机机数数字字较较小小者者分分配配到到对对照照组组；随随机机数字较大者分配到实验组。数字较大者分配到实验组。非同源配对非同源配对随机化分组随机化分组Proc planSeed= 8546793122; Factors pair=10 ordered treat=

19、2 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序ThePLANProcedureThePLANProcedureFactorSelectLevelsOrderFactorSelectLevelsOrderpair1010pair1010OrderedOrderedtreat22treat22RandomRandom pair-treat-pair-treat-11211221221232132141241252152161261272172182182191291210121012SAS 输出结果输出结果对照组对照组实验组实验组 随机区组实验设计随机区组实验设计(rand

20、omized block experiment design)(randomized block experiment design) （1 1）将多方面条件相近的受试对象配成一组，称作一）将多方面条件相近的受试对象配成一组，称作一个区组（个区组（blockblock）。）。 （2 2）每个区组的受试对象每个区组的受试对象个数个数 取决于取决于 对比组对比组组数。组数。 (3) (3) 每个区组的受试对象每个区组的受试对象被被随机随机地分配到各地分配到各对比组对比组中。中。 配对设计的扩展，故又称配对设计的扩展，故又称配伍组设计配伍组设计 【例例4 4】将将【例例1 1】中的中的1212头动物

21、设计分为头动物设计分为三个区组，进行四种处理的比较。三个区组，进行四种处理的比较。 方法方法（1 1）编编号号：对对1212头头动动物物进进行行区区组组编编号号，同同时时每每个个区区组内组内的四头动物也分别编号。的四头动物也分别编号。（2 2）产产生生随随机机数数字字：对对于于每每一一组组合合编编号号，依依次次由由计计算器（计算机）产生随机数（共算器（计算机）产生随机数（共1212个）。个）。（3 3）归归组组（区区组组内内四四头头动动物物的的随随机机） ：事事先先规规定定每每一一个个区区组组内内随随机机数数字字由由小小到到大大对对应应动动物物分分别别分分配配到甲、乙、丙、丁处理组。到甲、乙、

22、丙、丁处理组。Proc plan Seed= 8546793122; Factors block=3 ordered treat=4 random; Output out=b;Run;SAS 程序程序ThePLANProcedureThePLANProcedureFactorSelectLevelsOrderFactorSelectLevelsOrderblock33Orderedblock33Orderedtreat44Randomtreat44Randomblock-treat-block-treat-112341123424132241323312433124SAS 输出结果输出结果甲处

23、理组甲处理组乙处理组乙处理组丙处理组丙处理组丁处理组丁处理组 交叉设计交叉设计 (cross-over experiment design)(cross-over experiment design) 每每每每个个个个受受受受试试试试者者者者随随随随机机机机地地地地在在在在两两两两个个个个或或或或多多多多个个个个不不不不同同同同试试试试验验验验阶段阶段阶段阶段分别接受指定的处理分别接受指定的处理分别接受指定的处理分别接受指定的处理( ( ( (试验药或对照药试验药或对照药试验药或对照药试验药或对照药) ) ) )。 同源配对设计的扩展同源配对设计的扩展 优优优优点点点点：（1 1 1 1）控控

24、控控制制制制个个个个体体体体间间间间的的的的差差差差异异异异，（2 2 2 2）减减减减少受试者人数。少受试者人数。少受试者人数。少受试者人数。 交叉设计交叉设计 (cross-over experiment design)(cross-over experiment design)随机化分组随机化分组1组组2组组 交叉设计交叉设计 (cross-over experiment design)(cross-over experiment design)1组组2组组【例例5 5】某研究者拟采用交叉设计观察某研究者拟采用交叉设计观察A A、B B两两种药物治疗种药物治疗1818例高血压病患者的疗效

25、。例高血压病患者的疗效。 1. 1. 随机数字法随机数字法（1 1）编编号号：将将受受试试者者分分别别编编号号为为1 1、2 2、3 3、4 4、1717、1818号。号。（2 2）产产生生随随机机数数字字：由由计计算算器器（计计算算机机）产产生生1818个随机数。个随机数。（3 3）归组归组：随机数字较小的一半患者先用：随机数字较小的一半患者先用A A药后药后用用B B药；较大的一半患者先用药；较大的一半患者先用B B药后用药后用A A药。药。 SAS 程序程序Data a;%Let n=18; /*sample sizes*/ Do i =1 to &n; If I=&n/2 then g

26、roup=1; Else group=2; Output; End;Proc plan Seed=1234567898; Factors i=&n;Output data=a out=b;Proc sort data=b; By group;Proc print data=b;Run; The PLAN Procedure Factor Select Levels Order i 18 18 Random -i- 1 11 5 9 4 3 12 14 2 16 8 15 10 17 7 6 13 18 Obs i group 1 1 1 2 11 1 3 5 1 4 9 1 5 4 1 6 3

27、 1 7 12 1 8 14 1 9 2 1 10 16 2 11 8 2 12 15 2 13 10 2 14 17 2 15 7 2 16 6 2 17 13 2 18 18 2SAS 输出结果输出结果（二）对照原则（二）对照原则 1. 对照的意义对照的意义 ：区分处理因素与非处理因素的效应，是区分处理因素与非处理因素的效应，是比较比较的必要基础的必要基础 药物治疗药物治疗例例: 老年性慢性支气管炎老年性慢性支气管炎气候气候转暖转暖,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：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

28、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比较结果比较结果比较结果比较结果Today: 7/28/20242. 对照的形式对照的形式 (1)空白对照空白对照(blank control)：对照组不加任何对照组不加任何处理因素处理因素。 例如：例如：实验组儿童接种疫苗，对照组儿童不接种疫苗。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，从而影响实简单易行，但容易引起心理差异，从而影响实验效应的测定。验效应的测定。 安慰剂对照安慰剂对照

29、(placebo control)包包括括：空空白白对对照照、实实验验对对照照、标标准准对对照照、自自身身对对照照、相互对照相互对照 、历史对照、历史对照Today: 7/28/2024(2)实实验验对对照照(experimental control)：施施加加基基础础实实验条件（非处理因素，如面包、烟薰剂）验条件（非处理因素，如面包、烟薰剂）。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赖氨酸效应效应 + 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 赖氨酸赖氨酸效应效应中草药中草药+烟薰剂

30、烟薰剂 与与 单纯烟薰剂单纯烟薰剂-空气灭菌空气灭菌2. 对照的形式对照的形式 Today: 7/28/2024 (3) 标标准准对对照照(standard control)：以以现现有有的的标标准准或正常值作对照。或正常值作对照。 例例新方法新方法 与与 传统方法传统方法 患者患者生理、生化指标生理、生化指标 与与 正常人正常人生理、生化指标生理、生化指标 实验室应用较多实验室应用较多 2. 对照的形式对照的形式 Today: 7/28/2024 (4) 自自身身对对照照（self-control）：实实验验在在同同一一受受试对象上进行试对象上进行（同源配对设计、交叉设计）（同源配对设计、交

31、叉设计）特点：特点： 简单易行，使用广泛。简单易行，使用广泛。 假定试验前后某些环境或自身因素保持不变。假定试验前后某些环境或自身因素保持不变。 2. 对照的形式对照的形式 Today: 7/28/2024(5) 相相互互对对照照（inter-control） ：几几个个实实验验组组互相作为对照互相作为对照例如：比较例如：比较几种药物几种药物治疗同一疾病的疗效治疗同一疾病的疗效2. 对照的形式对照的形式 Today: 7/28/2024(3) 历史历史对照对照：以过去的研究结果作对照。以过去的研究结果作对照。 与本人或他人过去的研究结果作比较与本人或他人过去的研究结果作比较 不好！不好！2.

32、对照的形式对照的形式 3. 设立对照应注意的事项设立对照应注意的事项 (1)均衡均衡对照组与实验组对照组与实验组对照组与实验组对照组与实验组 除研究因素外，其他因素应除研究因素外，其他因素应除研究因素外，其他因素应除研究因素外，其他因素应尽可能相同尽可能相同尽可能相同尽可能相同(2)同步同步对照组与实验组对照组与实验组对照组与实验组对照组与实验组 应处于应处于应处于应处于同一空间同一空间同一空间同一空间和和和和同一时间同一时间同一时间同一时间4. 设立对照存在的问题设立对照存在的问题 (1)缺乏对照缺乏对照 (2)缺乏适当的对照缺乏适当的对照: 历史对照历史对照 （时间不（时间不同步）同步）和

33、和 中外对照中外对照 （空间不同步） (3) 对照不全对照不全 (4) 对照多余对照多余 Today: 7/28/2024(三三)重复的原则重复的原则 重重复复(replication)是是指指各各处处理理组组与与对对照照组组要要有一定有一定样本含量样本含量(sample sizes)。 无限地无限地增加样本含量增加样本含量，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，总体参数之间原本有差异也无法检验出来。总体

34、参数之间原本有差异也无法检验出来。影响样本含量大小的因素影响样本含量大小的因素：1.资料的性质：计量资料的性质：计量少，计数少，计数多多 2. 误差的大小：小误差的大小：小少，大少，大多多3. 均衡性的好坏均衡性的好坏 ：好：好少，坏少，坏多多4. 实验效应的强弱：强实验效应的强弱：强少，弱少，弱多多5. 干扰因素的多少：少干扰因素的多少：少少，多少，多多多 样本含量的估计时，以上很多因素无法定样本含量的估计时，以上很多因素无法定量，所以通常是由犯量，所以通常是由犯I类错误的概率类错误的概率、 检验出检验出实际差异的把握度实际差异的把握度1、个体值间的离散程度、个体值间的离散程度s、以及容许误

35、差、以及容许误差d d来确定来确定样本含量样本含量。五、抽样方法五、抽样方法 常用的抽样方法常用的抽样方法 1. 单纯随机抽样单纯随机抽样 2. 系统抽样系统抽样 3. 分层抽样分层抽样 4. 整群抽样整群抽样 1. 单纯随机抽样单纯随机抽样 (simple random sampling)(simple random sampling) 先将总体的全部观察对象编号，再利用抽签或先将总体的全部观察对象编号，再利用抽签或随机数字表的方法随机抽取观察对象组成样本。随机数字表的方法随机抽取观察对象组成样本。最基本的抽样方法最基本的抽样方法 其他抽样方法的基础其他抽样方法的基础 优点：计算误差比较简便

36、；优点：计算误差比较简便；缺点：对象较多时，甚为复杂。缺点：对象较多时，甚为复杂。抽样步骤抽样步骤： （1）先先将将全全校校学学生生按按点点名名册册编编号号，即即编编号号为为1、 2、499、500；（2）对对每每个个编编号号产产生生一一个个随随机机数数字字（共共500个个随随机数）机数）（3）事事先先规规定定随随机机数数较较大大（小小）的的50人人组组成成样本。样本。例，调查某中学学生的血红蛋白含量，在全体例，调查某中学学生的血红蛋白含量，在全体500名学生中，随机抽取名学生中，随机抽取10%，即抽取，即抽取50人。人。2. 系统抽样系统抽样 ( systematic sampling )(

37、 systematic sampling ) 按照一定的顺序，机械地每隔若干个单位抽取按照一定的顺序，机械地每隔若干个单位抽取一个单位的方法。一个单位的方法。 又称又称间隔抽样间隔抽样，机械抽样机械抽样如按门牌号，每个如按门牌号，每个10个号抽取用户，。个号抽取用户，。 优点：节省抽样时间和费用。优点：节省抽样时间和费用。 缺点：在某些特殊情况下存在偏性。缺点：在某些特殊情况下存在偏性。例：欲从例：欲从15000名儿童中，抽取名儿童中，抽取750名组成样本。名组成样本。（1）求抽样间隔求抽样间隔1500075020/1，即每间隔，即每间隔20人抽取人抽取1个人；个人；（2）抽样抽样 编号，确定

38、在编号，确定在120号之间从何编号开始。然后号之间从何编号开始。然后每加每加 上上20抽取抽取1名儿童。名儿童。例如起始数字为例如起始数字为8，则第，则第8，28，48，68，号号儿童即构成所抽取的样本。儿童即构成所抽取的样本。3.3.分层抽样分层抽样( stratified sampling )( stratified sampling ) 先按某种特征将总体分为若干组别、类型先按某种特征将总体分为若干组别、类型或区域等（统称为或区域等（统称为“层层”），再用随机抽样的），再用随机抽样的方法从每个子总体中抽取样本。要求方法从每个子总体中抽取样本。要求“层内齐层内齐同，层间不同同，层间不同”。

39、 比例分层法比例分层法 ，最优分层法，最优分层法 优点：抽样误差小，不同层可采用不同抽样优点：抽样误差小，不同层可采用不同抽样方法，各层可独立进行分析，各层间可进行方法，各层可独立进行分析，各层间可进行比较分析。比较分析。缺点：分层较多时，调查和分析较麻烦。缺点：分层较多时，调查和分析较麻烦。 4.整群抽样整群抽样 ( cluster sampling )按群体而不是按个体抽取观察单位的抽样方法。按群体而不是按个体抽取观察单位的抽样方法。优点：在大规模调查中，易于组织，节省人优点：在大规模调查中，易于组织，节省人力物力。力物力。缺点：抽样误差大。缺点：抽样误差大。各种抽样方法的抽样误差顺序：各

40、种抽样方法的抽样误差顺序： 分层分层系统系统单纯单纯整群整群 六、系统误差与控制方法六、系统误差与控制方法 误差误差( error )( error )：实测值与真值之差。实测值与真值之差。随机误差：随机误差：抽样误差抽样误差 不恒定、随机、变化不恒定、随机、变化非随机误差非随机误差非系统误差：过失误差非系统误差：过失误差系统误差系统误差：方向性：方向性（一）系统误差定义（一）系统误差定义系统误差系统误差(systematic error)(systematic error)在一定实验条件下，由某种未发现或未确在一定实验条件下，由某种未发现或未确定的因素所引起观测值具有定的因素所引起观测值具有

41、方向性方向性和和系统系统性性的误差，又称的误差，又称偏倚偏倚（biasbias）。 （二）产生系统误差的常见原因（二）产生系统误差的常见原因 仪器差异仪器差异 ，方法差异，方法差异 ，试剂差异，试剂差异 ，条件差异，条件差异 ，顺序差异，顺序差异 ，人为差异，人为差异 （三）系统误差类型及其控制（三）系统误差类型及其控制 类类 型型 发生阶段发生阶段 控控 制制 选择偏倚选择偏倚 设设 计计 随机化随机化 测量偏倚测量偏倚 实实 施施 盲盲 法法 混杂偏倚混杂偏倚 分分 析析 配对、分层配对、分层 七、盲法及其作用七、盲法及其作用 （一）盲法的定义和分类（一）盲法的定义和分类定义定义：研究中使

42、一方或多方不知道受试者治：研究中使一方或多方不知道受试者治 疗分配的方法。疗分配的方法。分类分类：1.1.单盲单盲( simple blind )受试者不知受试者不知 道己接受何种措施；道己接受何种措施； 2. 双盲双盲( double blind )受试者和观受试者和观 察者均不知道受试者接受何种措施。察者均不知道受试者接受何种措施。（二）盲法的作用及注意事项（二）盲法的作用及注意事项 作用作用：消除非处理因素引起的误差：消除非处理因素引起的误差 。 注意事项注意事项： 1.1.双盲法的实施较为复杂，要有一套严格的双盲法的实施较为复杂，要有一套严格的 管理和监督措施。管理和监督措施。 2.2

43、.对于危急和重症病人不能采用盲法。对于危急和重症病人不能采用盲法。 总总 结结一、研究设计的重要性一、研究设计的重要性二、研究设计的基本类型：二、研究设计的基本类型：实验设计，调查设计实验设计，调查设计三、研究设计的基本要素三、研究设计的基本要素三要素三要素 处理因素，受试对象，试验效应处理因素，受试对象，试验效应四、实验设计的基本原则四、实验设计的基本原则三原则三原则 随机化原则，对照原则，重复原则随机化原则，对照原则，重复原则 随机化原则随机化原则 （1 1）完全随机实验设计）完全随机实验设计 （2 2）配对实验设计）配对实验设计 （3 3）随机区组实验设计）随机区组实验设计 （4 4）交

44、叉设计）交叉设计编号，编号，取随机数字，取随机数字，归组归组对照原则：对照原则：1.1.空白对照空白对照 2. 实验对照实验对照 3. 标准对照标准对照 4. 相互对照相互对照 5.自身对照自身对照重复原则重复原则五、抽样总体与抽样方法五、抽样总体与抽样方法 常用的抽样方法常用的抽样方法 1单纯随机抽样单纯随机抽样 2系统抽样系统抽样 （间隔抽样，机械抽样）（间隔抽样，机械抽样） 3分层抽样分层抽样 4整群抽样整群抽样 六、系统误差与控制方法六、系统误差与控制方法 定义，原因，控制定义，原因，控制 七、盲法及其作用七、盲法及其作用 定义，分类，作用，注意事项定义，分类，作用，注意事项作业:有有1212只小白鼠只小白鼠, ,请按随机化方法将其请按随机化方法将其: :1.1.分为分为A A、B B二个组进行实验；二个组进行实验；2.2.分为分为A A、B B、C C三个组进行实验；三个组进行实验；3.3.设计分为设计分为3 3个区组，进行四种处理比较。个区组，进行四种处理比较。