常见的实验设计方法

1、常见的实验设计方法辨析 1、单因素设计：单组设计、配对设计、完全随机设计（单因素多水平设计）等2、多因素设计（不便考察交互作用）：随机区组设计、拉丁方设计、交叉设计、嵌套设计（组内分组设计）等3、多因素设计（可以考察交互作用）：析因设计、正交设计等4、重复测量设计多因素实验设计类型的辨析例1 某人用t 检验分析了表1资料（显然是不妥当的！）。请问：该资料的实验设计类型如何？表1 不同中药对小鼠迟发超敏反应的影响结果药物剂量( g/kg)鼠数(只)耳肿重量(mg)P值与对照比 与Cy 比对照-1021.22.7补肾药51022.33.50.05补肾药101018.83.10.05补肾药20101

2、6.52.40.01Cy 0.0251011.21.5Cy+补肾药0.025+51014.32.90.01Cy+补肾药0.025+101018.63.60.01Cy+补肾药0.025+201019.23.40.01注：补肾药全称为补肾益寿胶囊表2 不同中药对小鼠迟发超敏反应的影响结果耳肿重量（mg）Cy药剂量( g/kg)补肾药剂量( g/kg)051020021.22.722.33.518.83.116.52.40.02511.21.514.32.918.63.619.23.4注：各组均有10只小鼠该实验涉及了两个因素：补肾药剂量（4水平）和Cy药剂量（2水平），原表中的8个组，实质上是两个

3、因素的水平组合，所以该实验为两因素（即24）析因设计。多因素实验设计类型的辨析例2 某研究者为了研究开胃理脾口服液对脾虚小鼠胃肠功能的影响，取70只小白鼠随机分为7组，每组10只，各组用药情况如表2。给药30min后处死小鼠，打开腹腔，剪取小肠，分别测量小肠总长度和炭末在肠内的推进距离，用推进距离除以小肠总长度计算炭末推进百分率。原作者对各组数据采用单因素7水平设计资料的方差分析处理。该方法是否合适？应该怎样分析？表3 各组对小鼠小肠运动的影响组别剂量( g/kg)鼠数(只)推进率(%)（1）空白组01021.22.7（2）模型组01022.33.5（3）口服液低剂量组2.341018.83.

4、1（4）口服液中剂量组7.021016.52.4（5）口服液高剂量组21.061011.21.5（6）丸剂组2.341014.32.9（7）儿康宁组2.341018.63.6本例涉及的因素较多：实验小鼠状况（正常、脾虚），口服液的剂量（2.34、7.02、21.06），药物剂型（口服液、丸剂），是否服用药物（不服药、服开胃理脾药、服儿康宁），所以不能用单因素方差分析处理。正确处理该资料的方法：拆分组别对“组别”下的7个组进行拆分，形成多个不同的组合，使每种组合所包含的各组：在专业上具有很高的可比性在统计学上有相应的标准设计与之对应组合1：（1）与（2）比较组合2：（2）、（6）、（7）3组比较

5、组合3：（2）、（3）、（4）、（5）4组比较组合1的比较，属于成组设计。分析方法用成组t检验或秩和检验。比较目的是说明造模是否成功。组合2是单因素3水平设计资料，因素为“药物”。分析方法用单因素方差分析或秩和检验。比较目的是说明在模型的基础上，不同药物效果之间的差别有无统计学意义。组合3是单因素4水平设计资料，因素为“口服液剂量”。分析方法同组合2.多因素实验设计类型的辨析例3 某为了研究丹皮酚治疗湿疹的作用，某人取60只小鼠。体重2025g，分为6组，每组10只，将其全部致敏，左耳诱发皮炎，右耳作对照。、组致敏和诱发阶段均用药，剂量分别为2mg/kg、1mg/kg、 0.5mg/kg。组为

6、生理盐水对照。组仅在致敏阶段用药，组仅在诱发阶段用药，剂量均为1mg/kg。诱发24h后处死小鼠，测耳中部厚度。统计学处理：用t检验处理资料，实验设计和资料如表4：表4 各用药组与对照组诱发后左右耳厚度差值比较组别厚度（10-5m）左耳右耳差值30.44.426.32.94.54.133.25.026.73.26.54.836.05.625.51.710.05.438.85.224.80.914.05.237.35.624.30.912.83.731.13.125.81.75.32.6本例涉及3个因素：丹皮酚剂量（2、1、0.5），致敏阶段是否用药（不用、用），诱发阶段是否用药（不用、用），所

7、以不能用单因素设计资料的分析方法。正确处理该资料的方法：拆分组别将“组别”下的6个组分别拆成2种组合见表5和表6：表5 用不同剂量的丹皮酚诱发鼠后左右耳厚度差值比较剂量（mg/kg)厚度（10-5m）左耳右耳差值30.44.426.32.94.54.133.25.026.73.26.54.836.05.625.51.710.05.438.85.224.80.914.05.2表5资料所对应的实验设计类型为单因素4水平设计，统计分析方法可采用单因素方差分析或秩和检验。表6 在两个阶段用丹皮酚诱发鼠后左右耳厚度差值比较致敏阶段丹皮酚用否诱发阶段丹皮酚用否厚度（10-5m）左耳右耳差值用用33.25.

8、026.73.26.54.8不用37.35.624.30.912.83.7不用用31.13.125.81.75.32.6不用38.85.224.80.914.05.2表6资料所对应的实验设计类型为两因素析因设计，统计分析方法可采用两因素析因设计方差分析。练习（一）1、欲以Hb（g/L）为指标，分析四物汤、四君子汤与十全大补汤的疗效，将三者应用于动物多次放血造成的小白鼠血虚证模型进行治疗，造模后将动物随机分为4组，即空白组、四物汤组、四君子汤组与十全大补汤组，用药两周后分别测其末梢血的Hb（g/L），结果如表1-10。请问四组Hb的均数间的差别有无统计学意义？若四组Hb的均数间差别有统计学意义，

9、进行两两比较并给出专业结论。表1 三方剂治血虚证小白鼠的Hb（g/L）测定结果 中药空白组四物汤四君子汤十全大补汤79108109148561439812082137106157431318817367981061258814085116761251081099686961836510989144练习（二）2、为研究雌激素对大白鼠子宫重量的影响，取4窝不同种系的大白鼠，每窝3只，随机地分配到3个组内接收不同剂量雌激素的注射，经一定时间后测定其子宫重量，结果见表1-2.问剂量和种系的各自水平下子宫重量之间的差别有无统计学意义？窝别剂量（g/100g）：0.20.40.81106116145242681153701111334426387 表2 未成年大白鼠注射不同剂量雌激素后的子宫重量 练习（三）3、现有三种降低转氨酶的药物A、B、C，为了考察它们对甲型肝炎和乙型肝炎患者转氨酶降低的程度之间的差别是否有统计学意义，收集到如下实验数据（见表3，即从两型患者的总体中各随机抽取9例，分别随机均分入三个药物组中去），假定药物与肝炎型别对观测结果的影响程度是同等重要的。请选用合适的