医学统计学第16讲 调查和实验设计(总论)课件

复习统计研究包括那几个步骤？研究设计、收集资料、数据整理、统计分析统计分析：统计描述与统计推断推断包括：总体参数的可信区间；假设检验。统计工作步骤设计分析资料？数据处理时完成统计描述统计推断定量资料定量资料定性资料定性资料均数比较分布位置比较相对数比较集中趋势整理资料收集资料直线回归与相关相对数指标离散趋势建立假设检验的依据是什么？必须根据研究的目的、资料的类型等因素加以确定；试验开始时应有一个周密的设计。设计分类专业设计：实用性与先进性统计研究设计：经济、科学、有效，从而保证研究的稳定性与可靠性。研究分类研究方式划分:前瞻性与回顾性研究对象划分：试验与调查因此，可进一步分为：前瞻性试验研究前瞻性调查研究回顾性试验研究回顾性调查研究调查研究与试验研究设计又可根据对研究对象是否进行干预分为：调查研究：客观地反映事物的实际情况，未加任何干预措施。试（实）验研究：根据研究目的主动加以干预措施，控制非试验因素的干扰，回答研究假设所提出的问题。试验研究设计根据研究对象不同可分为实验研究设计(experimentdesign)

以实验动物和实验样品为对象。临床试验设计(clinicaltrial)

以人为对象。设计的五要素研究因素与混杂因素对照与均衡效应指标随机化原则样本含量的确定例数胎膜已破之优势ORuP已破未破初产妇6043312731.211.813.34<0.001经产妇167671000.67表13.2初产妇与经产妇二组中胎膜已破之优势比较混杂因素的处理通过配比排除改为修饰因素如年龄是一个混杂因素，可将年龄作为研究因素以外的另一因素纳入设计中，是为修饰因素。

交互作用干扰作用研究因素主导作用修饰因素效应混杂因素设计的五要素---对照与均衡对照组的条件(1)对等。除研究因素外，对照组具备与研究组对等的一切因素。(2)同步。对照组与研究组设立之后，在整个研究进程中始终处于同一空间和同一时间。(3)专设。任何一个对照组都是为相应的研究组专门设立的。不得借用文献上的记载或以往研究的、其它研究的资料作为本研究之对照组。对照组的种类(1)空白对照(2)标准对照

(3)试验对照①磁疗试验组：将经过磁性化处理的金属片置于观察对象之患处，通电流治疗；②常规对照组：同样条件的观察对象，经常规治疗；③试验对照组：所用金属片未经磁性化处理，其他所有条件均与磁疗试验组相同。此例金属片是磁性的载体，同时本身又包含若干混杂因素。③组与①组之差别在于所用金属片曾否磁性化，而这正是研究因素之核心，所以③组与①组之贴近程度超过其它组。均衡性研究组具有研究因素，对照组具有与研究因素相对照的因素—如安慰剂、标准品等。除此之外，二组在其它方面应达到组间的均衡性。(1)相同。如性别相同或性别比相同。(2)相似。如同一观察对象之左侧与右侧、或试验前与试验后，以同窝动物作配对设计等。(3)接近。如病型相同，病情相同或轻、重病情者之比接近等。实例见P160定量指标与定性指标定量指标是由定量资料计算的统计指标；定性指标是由定性资料计算的统计指标指标的连续性与非连续性按某个定量顺序设计指标时，可以采用连续性的，如回归分析；也有采用非连续性的，如若干个均数。样本含量及其估计样本含量(samplesize)是指接受试验或调查的所有观察单位数，或称样本例数最小样本含量的意义最小样本含量是指通过假设检验能够分辨“指标A≠指标B”所需的最少例数。最小样本含量的估计法运用统计方法对最小样本含量作估计，并非从一无所知开始；而是以预试验或相关试验所得数据，或文献资料所载数据为参考，并赋予适当条件进行。实例例13.11下例为老年慢性支气管炎病人组和老年健康人对照组的尿中17酮类固醇排出量（mg/24小时尿量）。病人组2.905.415.484.604.035.105.924.974.244.36(n1=14)2.092.722.377.10对照组5.188.793.146.463.726.644.015.604.577.71(n2=11)4.99研究者提出：拟扩大样本含量再行试验，以进一步探讨在上述试验条件下的病人组是否有别于对照组。此时，若设计两组样本含量相等，所需样本含量可由下式估计：总样本含量：N=n1+n2为二个总体均数之差，且已经具有实际意义，一般可由二个样本均数之差代替；

为总体标准差，可由二个样本合并标准差代替；和

是假设检验的第一类错误率和第二类错误率，和

可由研究者选定，有单双侧之分；u(1)是单侧面积为的标准正态分布的分位数。最小样本含量的影响因素资料类型一般情况下，定量数据所需之n较小，定性数据所需之n较大，等级数据所需之n介于此二者之间指标间差值进行对比的二个同类指标，它们之间的差值较大，就容易分辨开来；反之，差值较小，就不易分辨。变异度相关程度研究设计质量设计方法对同一研究题目而言，好的设计方法可以减少所用n。如以配对设计取代2个独立组比较的设计，以拉丁方设计处理3因素问题，以回归设计取代单因素设计等，均可因设计方法的改进而减少观察单位数。试验各组例数分配设Q1，Q2是两组样本含量占总样本含量的比例，Q1，Q2

>0，且Q1+Q2=1。此时各组样本含量为：如上例设计两样本含量的比例为2:1，即Q1=2/3，Q2=1/3，则所需理论样本含量为：当两个组样本含量相等(Q1=Q2=0.5)时，所需要的样本含量最小；当各样本含量不等时，样本含量就增加；当各组样本含量相差悬殊时所需样本含量将进一步增加。定义、

水准。和

都是错误率，其值定得越小，当然要求n越大；反之，越小。临床试验中常用的设计方法随机对照试验(randomizedcontroltrial)配对设计(paireddesign)配伍组设计（randomizedblockdesign)交叉设计(cross-overdesign)2×2析因设计(factorialdesign)序贯试验(sequentialtrial)实验设计的类型完全随机设计配对设计随机区组设计随机对照试验随机对照试验概念：随机双盲对照试验（randomizeddoubleblindcontroltrial）

双盲试验(DoubleBlindTrialTechnique)受试者、研究者、参与疗效和安全性评价的医务人员、监查员、数据管理人员、统计分析人员均不知治疗分配程序，即受试者所属组别。双盲原则应始终贯彻于全试验过程，从随机表产生、编制盲底、药品编码、受试者入组、研究记录和评价、监查、数据处理直至统计分析，均须保持盲态。优点：采用随机分配原则，避免了非试验因素的影响；增强了各比较组间的可比性。设立对照组，控制非试验因素的干扰。满足了统计学假设检验的要求。设置双盲，避免了人为心理因素和精神状态的影响，有利于克服沾染干扰等偏倚。随机双盲双模拟试验用有效药物作对照，应考虑双模拟（doubledummy）技术：试验药物和对照药物各设一个安慰剂以达到双盲的目的。试验组：试验药物+对照药物的安慰剂对照组：对照药物+试验药物的安慰剂胶囊技术的要求：必须保证不改变药代动力学和药效学的特征。用于试验药与对照药形、色、香、味及用法等不同,但又无法改变其一时。双盲、双模拟法图示A药

B药1

23

4

A药组：

+

B药组：

+

1

4

2

33、4药分别为1、2药的模拟剂（安慰剂）随机分配表必须利用随机化的工具：随机分配表利用计算机软件产生随机分配表后者是目前最常用也符合要求的理想方法。例4.1将10例患者随机地分配到甲(实验组)、乙(对照组)两组，先将患者编号，然后任意指定附表16(随机排列表)

的第4行，舍掉10-19的双位数字后排列如下：

凡对应随机排列表中偶数者分入甲组，奇数者进入乙组。结果将1、4、5、6、9号患者分入甲组，2、3、7、8、9号患者分入乙组。

例9.2将15例患者分入三组，一对照组和两个试验组，随机指定第22行，舍去16-20，将1-15排列如下：

与随机排列表1-5对应的入甲组，6-10入乙组。11-15入丙组。结果3、8、11、13、14号患者入甲组，1、４、6、10、15号患者入乙组，2、5、7、9、12号进入丙组。盲态的设置设盲的目的：为了有效地控制偏倚。措施：双盲、单盲。要真达做到双盲（或单盲）应采取必要的措施：如盲底（blindcodes）的保存；封盲的人选；紧急破盲的规定等。保持盲态的措施试验药物的选定和制作；胶囊制作技术；双盲、双模拟法(Double-Blind,Double-DummyTrialTechnique)应急信件与紧急揭盲发生紧急情况：如严重不良事件；病情恶化必须抢救等。每一病例都应在试验开始前准备好一封应急信件；紧急揭盲应在设计时做出明确规定。盲态核查在数据输入核查无误后，应进行盲态核查；按照统计分析计划书在未分组的盲态下进行统计分析，此时若发现问题可以在盲态下进行纠正。两次揭盲的内含在数据核对和输入完毕,经过盲态核查,此时应锁定数据，不能更改；第一次揭盲：仅明确A、B两组供生物统计学家进行统计分