试验设计之调查研究设计

1、关于试验设计之调查研究设计第一页，共64页幻灯片名人格言“没有调查，就没有发言权。没有调查，就没有发言权。”第二页，共64页幻灯片一、一、 试验设计基础回顾试验设计基础回顾进行一项科学进行一项科学试验试验如同建造一座大厦，如同建造一座大厦，试试验设计如同建筑设计一样举足轻重。验设计如同建筑设计一样举足轻重。 设计的工作量和经费占总试验设计的工作量和经费占总试验5%. 投入投入一项完美的科研设计一项完美的科研设计,预示该项研究已至少预示该项研究已至少完成完成75% 。 产出产出 第三页，共64页幻灯片1 试验设计的三要素1)、试验因素2)、试验对象3)、试验效应第四页，共64页幻灯片2 实验设计

2、的三原则 随机随机对照对照重复重复(均衡均衡)第五页，共64页幻灯片经典案例1 已烯雌酚的作用已烯雌酚DES是一种人工激素，用于防止自发性流产。二十世纪六十年代，美国每年给5万名妇女发放这种药,治疗自发性流产。问题:采用已烯雌酚治疗对防止妇女流产好吗？妇女怀孕后自发性流产的药物治疗妇女怀孕后自发性流产的药物治疗第六页，共64页幻灯片医学、统计学家Chalmers等收集了8次临床研究报告，它们都是来评估DES的作用的。 设计 赞成用 不赞成用 历史对照 5 0 随机对照 0 3 第七页，共64页幻灯片 1966至69年间，美国妇产科医生Herbst在波斯顿发现8例女青年患一种极罕见的阴道透明细胞

3、腺癌。她研究其发病的原因.Herbst调查发现其中有7例服用DES。经过严密试验设计（1：4病例对照研究）证实DES的负作用，它增加阴道癌的危险性.美国FDA于1971年禁止给妇女服用该药。第八页，共64页幻灯片经典案例2 霍乱原因的研究1848-1849年, 英国伦敦地区霍乱流行，流行病学家研究其原因,当时对霍乱的流行原因主要有两种观点:一种是Farr 的混浊空气致病“瘴气”学说;另一种是J. Snow提出的“水污染所致的传染病”的假说第九页，共64页幻灯片谁对谁错?当1853-1854年霍乱再次流行时，Farr和Snow一起分析资料。Snow对比了伦敦自来水厂供水范围的霍乱死亡人数。分别在

4、污染轻的泰晤河上游取水和污染重的泰晤河下游取水。分析用户数、死亡数、 死亡率。第十页，共64页幻灯片 表1-2 1853-1854年伦敦霍乱死亡率 水源 用户数 死亡数 死亡率(1/万户) 重污染 40046 1263 315.4 轻污染 26107 98 37.5* 伦敦其它地区 256423 1422 55.5* *表示与重污染地区比较，P0.05表1的统计结果支持Snow水污染的假说。第十一页，共64页幻灯片医学生物学证实 1883年，R. Koch在水中发现霍乱弧菌，最终证实了Snow提出的“水污染所致的传染病”的假说，否定了Farr 的混浊空气致病“瘴气”学说。 第十二页，共64页幻

5、灯片经典案例3 吸烟与健康关系的研究现在国家卫生部在全民健康教育中宣传大量吸烟、过量饮酒会危害健康，而运动、积极乐观的心情会有利于健康。但确实有情况不少相反的个例,如邻居甲每天既大量吸烟又过量饮酒，活到90岁仍身体健壮，但邻居乙既不吸烟又不饮酒，40岁就死于肺癌。第十三页，共64页幻灯片现代医生的职责传统医生的职责”治病救人,救死扶伤”现代医生的职责还需要”健康教育” 。做为现代医生当你遇到一个”烟鬼”,怎么样对患者进行健康教育呢?要使人信服全民健康教育的宣传，就必须提供的科学研究结果,令人信服的数据以理服人。第十四页，共64页幻灯片吸烟与肺癌的研究及结果1950年，英国Doll and Hi

6、ll进行大规模研究。他们根据自已的观察先提出一项假说：吸烟导致肺癌. 设想如下：1）将肺癌与非肺癌患者配对，肺癌组吸烟者应比非肺癌组多，吸烟史也应更长；2）将吸烟者与非吸烟者配对随访，吸烟者组肺癌发病率应比非吸烟组高；第十五页，共64页幻灯片研究设计研究者向60,000名英国医生发出关于吸烟的问卷, 其中40,000名应答, 据此将他们分成吸烟组和不吸烟组。借助英国良好的死亡登记系统追踪他们的结局,时间从1950年至1964年。然后统计学家对数据进行分析.第十六页，共64页幻灯片组别肺癌年发病率()心脏病年发生率（）吸烟组1.665.99不吸烟组0.074.22吸烟与发病的关系 相对危险度RR

7、241.4第十七页，共64页幻灯片让数据说话统计表中的数据显示:吸烟得肺癌相对危险度是不吸烟的24倍.吸烟得心脏病相对危险度是不吸烟的1.2倍. 要使人信服全民健康教育的宣传，就必须提供的科学研究结果。即显示吸烟人群的死亡率(或发病率)与不吸烟、不饮酒人群的对比结果。第十八页，共64页幻灯片两种不同设计类型从设计上看，霍乱流行的原因,吸烟与肺癌关系研究同已烯雌酚作用的研究有什么本质的不同？已烯雌酚的作用研究中,医生根据医学经验知识加给病人的干预治疗法,病人可以服,也可以不服.吸烟与肺癌关系的研究中,研究者不可能随机的安排一部份人去吸烟,安排另一部人不吸烟, 吸烟与否是受试者自选的.第十九页，共

8、64页幻灯片两种设计类型干预试验 (动物实验,临床试验)观察研究 第二十页，共64页幻灯片二、调查研究设计二、调查研究设计研究者无须或无法施加干预措施，而是对现场发生的实际情况进行观察,称为调查研究(Investigation Study),亦称观察研究（observation study）。例如:研究肥胖对冠心病的影响情况;研究当今中国儿童生长发育情况;研究分析经济危机形成的原因;。等。第二十一页，共64页幻灯片无法随机化分组组间不均衡存在混杂因素例如, 肥胖对冠心病的影响研究中,研究者不可能象药物研究那样, 随机地安排一部份人去肥胖,安排另一部人不肥胖。两组人群中存在着很多因素不均衡的因素

9、混杂, 从而需要特殊的统计学设计和分析。调查研究资料的特点第二十二页，共64页幻灯片1) 调查方法根据调查的范围和调查对象的选择方式可分为:普查抽样调查第二十三页，共64页幻灯片 1 1普查（普查（overall surveyoverall survey）亦称全面调查（complete survey），将组成总体的所有观察单位全部加以调查普查一般都是用于了解总体某一特定“时点”的情况，如年中人口数、时点患病率等。如我国人口普查等。第二十四页，共64页幻灯片优点：理论上只有普查才能取得总体参数，因为普查没有抽样误差；普查能全面地了解总体的分布特征。缺点：普查工作量大，较费时费力；调查质量难以保证

10、，系统误差大。第二十五页，共64页幻灯片2 2抽样调查（抽样调查（sampling surveysampling survey）抽样调查是从总体中随机抽取一定数量的观察对象组成样本，用样本信息推断总体特征。抽样调查是统计学上第一次技术革命. 抽样调查技术通过部分认识整体,同时,节省大量时间大量的人力,物力和成本。第二十六页，共64页幻灯片优缺点优点：费用较少，速度较快，覆盖面较大，正确性较高；许多医学问题只能作抽样调查，如药物疗效观察等。缺点：调查设计、实施及资料分析复杂,若样本达到总体75%时则直接采用普查。例如,在美国大选中，对1000名至3000名选民进行调查，来预测近1亿选民的投票情况

11、,抽样误差不超过3%。第二十七页，共64页幻灯片2) 抽样方法简单随机抽样（simple random sampling)系统抽样（systematic sampling）分层抽样（stratified sampling）整群抽样（cluster sampling）第二十八页，共64页幻灯片简单随机抽样 P10简单随机抽样亦称单纯随机抽样要求每个观察对象有同等概率被选入样本。从有N个观察单位中抽取m个观察单位方法: 先将N个观察单位编号,并且每个赋一个随机数。再将N个随机数排序，前m个随机数对应的观察单位编号即为所抽取。优缺点 简单随机抽样是最基本的抽样方法，优点是均数(或率)及其标准误的计算

12、简便,缺点是当总体例数较多时,实施抽样比较困难。适用于小型调查。第二十九页，共64页幻灯片CHISS的实现例如,现在某校有500名研究生,要随机抽取10%,即50同学参加比赛,问:该如何抽取?第三十页，共64页幻灯片CHISS实现1 编号建数据库编号建数据库 将将500学生的学号录入数据库中学生的学号录入数据库中,建立数据库建立数据库,并每人给一个编号从并每人给一个编号从1,2,500 .2 产生随机数产生随机数 点击点击 设计设计实验设计实验设计随机化方法随机化方法产生随机数产生随机数选择条件选择条件: :正态分布正态分布, ,数据行数为数据行数为500,500,正态分布平正态分布平均数为均

13、数为0,0,标准差为标准差为1 1 3 3 排序排序 按随机数从小到大排序按随机数从小到大排序, ,前前5050名即为所求名即为所求数据数据行编辑行编辑数据排序数据排序 选变量选变量:RND:RND正态正态数据数据第三十一页，共64页幻灯片练习题现在某班有20个同学,要从中随机抽取5名参加比赛,如何平公的进行抽取?第三十二页，共64页幻灯片系统抽样系统抽样又称等距抽样或机械抽样。方法是按照一定顺序,机械地每隔若干个观察单位抽取一个观察单位组成样本。 例如：要从1000户中抽取100户作样本,可先在门牌号1 10号之间随机抽取一户(假定为第5号住户),其后每间隔10号抽取一户,即抽取5、15、2

14、5、35、995，共100户组成样本。抽样间隔=总数/样本含量第三十三页，共64页幻灯片3.优缺点优缺点 优点是易于理解,简便易行,容易得到一个按比例分配的样本；缺点是一般情况下,虽然系统抽样的抽样误差小于简单随机抽样,但是在某些特殊情况下可能有偏性。例如：上述例子中我们抽取的住户均为单号,其住房可能都是一个朝向,若作采光等卫生学调查,将产生明显的偏性。第三十四页，共64页幻灯片典型案例:央视收视率调查第三十五页，共64页幻灯片整群抽样先将总体划分为个群，每个群包括若干个 观 察 单 位 ， 再 随 机 抽 取 t 个 “ 群 ”（kt），并将被抽取t个群的全部观察单位组成样本。例如：要检查某

15、学校学习情况时,随机抽取几个班,对几个班的全部同学进行考查。第三十六页，共64页幻灯片优缺点优缺点 优点是在大规模调查中，整群抽样易于组织，可节省人力物力，容易控制调查质量；缺点是一般来说各群间差异较大，所以抽样误差较大。第三十七页，共64页幻灯片分层抽样先按影响观察值变异较大的某种特征，将总体分为若干层(strata），再从每层内随机抽取一定数量的观察单位组成样本（样本含量为n）又称分类抽样。优缺点优缺点 抽样误差比较小；先要将总体分层，层内个体差异越小越好，层间个体差异越大越好，便于对不同的层采用不同的抽样方法。第三十八页，共64页幻灯片CHISS的实现例如,某校有3个不同专业的研究班,每

16、班10个同学,现要从每班各随机抽取3名同学参加比赛,如何抽取?CHISS实现步骤:1 编号建数据库编号建数据库 将将30学生的学号及班级录入数据库中学生的学号及班级录入数据库中,建立数据库建立数据库.2 产生随机数产生随机数 点击点击 设计设计实验设计实验设计随机化方法随机化方法分层抽样分层抽样选择分层变量选择分层变量: :班级班级 每个班人数都赋值为每个班人数都赋值为3 3数据数据 查看抽样结果查看抽样结果: 1: 1标记为被抽取对象标记为被抽取对象第三十九页，共64页幻灯片练习题现某年级2个班,1班6名同学,2班9名同学,现要从1班随机抽取2名同学, 2班随机抽取3名同学参加比赛,如何抽取

17、?第四十页，共64页幻灯片各种抽样方法抽样误差的关系各种抽样方法的存在抽样误差,一般是：整群抽样单纯随机抽样系统抽样分层抽样。第四十一页，共64页幻灯片三、 调查设计的主要内容第四十二页，共64页幻灯片（一）调查研究的目的和任务调查研究的目的和任务 对所调查的目的应当十分明确，通过调查要解决什么问题。每次调查都应紧紧围绕一个中心, 不能分散调查的内容，致使调查内容庞杂，达不到预期效果。如2004年,一个十五攻关课题:“慢性乙肝中医辩证规范及疗效评价体系的研究” 。第四十三页，共64页幻灯片从统计学的角度来说，调查主要解决两个问题：一是了解参数，用以说明总体的特征，如某当今中国儿童的身高均数、体

18、重均数等；二是研究事物间的相关联系，如吸烟与冠心病的联系、肥胖与糖尿病的联系等。第四十四页，共64页幻灯片（二）暴露因素和观测指标暴露因素和观测指标 明确暴露因素是什么因素水平哪些干扰因素观测结果的主要指标是什么次要指标是什么第四十五页，共64页幻灯片测量某事物的性质或数量的指标，可分为客观指标和主观指标两类。如果一个事物的特征，是用某种客观工具和方法来测量的，就称为客观指标。如果一个事物的特征是通过人的感觉来表达的，就称为主观指标，主观指标可靠性较差。在研究工作中要尽量采用客观指标。第四十六页，共64页幻灯片（三） 调查对象与调查范围调查对象与调查范围根据调查目的确定所要观察的研究对象，制定

19、出纳入研究标准和排除标准，任何一个个体是否属于调查对象都要根据纳入研究标准和排除标准来确定。在调查实施过程中，要严格执行原设计和计划。属于调查对象符合纳入研究标准的尽量不漏，不属于调查对象的一个不要。第四十七页，共64页幻灯片调查范围在调查中应对下列范围作出规定:空间范围-调查某一地区的事物;时间范围-调查什么时间的现象;数量范围-观察多少例数。明确要调查什么时间的现象，调查哪些地区的事物，观察多少例数。第四十八页，共64页幻灯片（四）抽样方法和调查研究方法抽样方法和调查研究方法抽样方法抽样方法是采用普查还是抽样调查,若采用抽样调查，还应确定具体的调查方法。即采用简单随机抽样、系统抽样、分层随

20、机抽样、整群抽样、分段抽样、方便抽样、配额抽样、滚雪球抽样等中哪一种。第四十九页，共64页幻灯片调查研究方法调查研究方法根据研究内容的特点和研究所处的阶段明确是采用现场调查、病例对照研究,还是队列研究。(参学流行病学选修课)*不同的调查方法，有不同的特点，要根据研究课题的性质、客观条件和研究目的选择合适的调查和研究方法。第五十页，共64页幻灯片（五）调查项目与调查表设计（五）调查项目与调查表设计 第五十一页，共64页幻灯片1.调查项目的确定调查项目的确定 分析项目是直接用于整理计算调查指标所必需的内容。备查项目是为了保证分析项目填写的完整、正确、便于检查、补填和更正而设置的，通常不直接用于分析

21、。调查项目要精选，分析项目一个也不可少，备查项目不宜多，不必要的坚决不列。调查项目的定义要明确，提法要通俗易懂,使人不致误解，尽量做到不加说明或少加说明即能标准统一。第五十二页，共64页幻灯片2 2调查项目的填写调查项目的填写 (1)封闭式回答：针对某一项目提供可能答案,供调查对象选答或调查员据实选项。 优点是答案标准化，容易回答，节省时间，拒答率低，综合汇总方便。缺点是调查对象容易随便选答而失真，调查员容易圈错答案。 第五十三页，共64页幻灯片 (2) 开放式回答：不预先给出固定答案,让调查对象自由地说出自己的情况和想法。设计答案时,每个项目之后需留足必要的空白。例如：填写体重、身高等；询问

22、既往病史等。 优点是适于设计者不了解答案有哪些或答案难于一一列出的情况。缺点是分类资料不便综合汇总。第五十四页，共64页幻灯片3.调查表设计调查表（或称为问卷（questionave）包含了所有的调查项目，在安排调查项目之前，最好有一个简短的引导语，供调查对象了解本次调查的目的、意义和要求。大型复杂的调查，应随调查表同时编制一份详细的填表说明，供培训调查员使用和调查时查阅。为了便于计算机录入资料，需将调查表中所有要用计算机录入、汇总、分析项目的各种可能结果给以适当代码（包括缺失值的代码设置）,并编制变量词典。第五十五页，共64页幻灯片调查表中调查项目中的排列顺序应考虑：符合逻辑；先易后难；封闭式回答