医学实验设计与调查设计

医学科研设计1/13/202311、实验设计——实验研究的设计特点是：可以人为施加干预措施。2、调查设计——调查研究的设计特点是：客观反映情况。1/13/20232实验设计（DOE）

即实验研究的计划、方案、设想；实验研究中，研究者能人为给予干预措施。例：Ⅰ组小白鼠+处理因素观察结果，比较两组指标Ⅱ组小白鼠（无处理因素）1/13/20233总体随机抽样样本随机分配实验组对照组（+处理因素）（无处理因素）观察结果，比较两组指标1/13/20234一、基本要素例：高血压病人+降压药血压值三个基本要素：受试对象处理因素实验效应1/13/20235（一）受试对象

1、种类：动物————————动物实验人病人—————临床试验

健康人————社区干预试验2、要求：1）对处理因素敏感，反应稳定；2）明确纳入标准和排除标准。1/13/20236（二）处理因素

又称研究因素，一般是外部施加的因素。确定处理因素时应注意：

1、分清处理因素和混杂因素处理因素不宜过多，也不能过少；混杂因素在实验组和对照组中保持均衡，以便控制其干扰作用。2、处理因素恒定不变，以保持结果的稳定性。1/13/20237（三）实验效应

即处理因素的效果。

1、正确选用观察指标来反映实验效应，所选指标要灵敏、特异、精确、客观，最好选用定量指标。

2、指标观察时应避免偏性，可采用盲法（单盲、双盲、三盲）。

1/13/20238二、基本原则（一）对照原则1、原因：有比较才有鉴别，抵消混杂因素作用，突出处理因素效应。2、形式：常用的对照有：安慰剂对照、空白对照、实验对照、自身对照、标准对照等。

1/13/20239形式实验组对照组优、缺点安慰剂对照+处理因素+安慰剂消除心理差异空白对照+处理因素——存在心理差异实验对照+处理因素实验因素+实验因素抵消实验因素影响自身对照+处理因素后+处理因素前简单；前后环境改变会影响结果标准对照+处理因素现有的标准、常规、参考值不存在伦理道德方面问题1/13/202310（二））随机机化原原则1、定定义：：使每个个受试试对象象都有有同等等机会会被分分到不不同组组，以以均衡衡实验验组与与对照照组的的混杂杂因素素作用用。2、体体现：：1）随随机抽抽样样样本具具有代代表性性，以以便推推广2）随随机分分配（（分组组）组组间间均衡衡、可可比3）随随机接接受处处理实实验顺顺序的的影响响均衡衡12/31/2022113、方方法：：抽签、、掷硬硬币随机数数字表表（主主要介介绍））随机数数计算机机的伪伪随机机数发发生器器12/31/202212（1））完全全随机机化直接对对受试试对象象进行行随机机化分分组。。例：将将30只小小白鼠鼠完全全随机机地分分成2组。。步骤：：①先编号号，0、1、2、…、29；②采用随随机数数字表表，抄抄录30个个两位位数的的随机机数字字于对对应的的编号号之下下；③规定奇奇数进进A组组、偶偶数进进B组组。12/31/202213若将30只只小白鼠完完全随机地地分成3组组。步骤：①先编号，0、1、2、…、29；②采用随机数数字表，抄抄录30个个两位数的的随机数字字于对应的的编号之下下；③将随机数除除以3，规规定余数为为0的进A组、余数数为1的进进B组、余余数为2的的进C组。。12/31/202214（2）分层层随机化①配对随机化化：例将20只小白白鼠按体重重配成10对，每对对中的2只只随机地分分别进入两两组。ⅰ编号（1.1，1.2）（（2.1，，2.2））…（10.1，10.2）ⅱ抄录一行中中10个随随机数字于于10对编编号之下；；ⅲ规定：随机机数字为奇奇数时，.1A，.2B随机数字为为偶数时，，.1B，.2A。。12/31/202215②区组随机化化：例将32只小白白鼠按体重重配成8个个区组，每每个区组4只随机地地分别进入入4组。ⅰ编号（1，2，，3，4））（5，6，7，8）…（29，30，31，32））81467761……ⅱ抄录32个个随机数字字于32个个编号之下下；ⅲ规定：每个个区组内按按4个随机机数的大小小顺序，分分别对应4个组别A、B、C、D。12/31/202216（三）重复复原则1、类型：：1）实验次次数（整个个实验的重重复）2）样本大大小（多个个受试对象象）3）同一受受试对象的的重复2、作用估计并降低低实验误差差。12/31/202217三、常用的的实验设计计方案1.完全随随机设计将实验对象象随机分配配至两个或或多个处理理组去进行行实验观察察，又称单单因素设计计、成组设设计。优点：简单，，易实施；缺点：效率低低，只能分析析单因素的效效应。12/31/202218方差分析12/31/2022192.配对（伍）设设计将受试对象配配成对子或配配伍组，以消消除非实验因因素的影响。。配伍设计又又称随机区组组设计。配对对有自身配对对和不同个体体配对，配伍伍实际上是配配对的推广。。优点：效率较较高，很好地地控制了混杂杂因素的作用用。缺点：配对困困难。12/31/20222012/31/2022213.交叉叉设计：在在配对设计计基础上再再加入时间间因素，可可分析不同同阶段的效效应。ⅠⅡⅡ1组A+B2组B+A（A、B为两两种处理方方法）12/31/202222优点：可以以分析①A与B之间差别；；②试验顺序的的差别；③Ⅰ和Ⅱ阶段之间差差别。注意事项：：①试验先后的的A与B不能相互影影响；②盲法观察效效应；③不适用于病病程短的疾疾病研究。。12/31/2022234.析析因因设设计计将多多个个实实验验因因素素的的各各水水平平进进行行组组合合，，对对各各种种可可能能的的组组合合都都进进行行实实验验。。12/31/202224作用用：：1））分分析析每每个个实实验验因因素素的的不不同同水水平平之之间间有有无无差差别别（（主主效效应应））；；2））分分析析各各因因素素之之间间是是否否存存在在交交互互作作用用a*b————一一阶阶交交互互作作用用a*b*c————二二阶阶交交互互作作用用；；3））寻寻求求最最佳佳组组合合；；4））实实验验次次数数少少。。12/31/202225四、、样样本本含含量量的的估估计计（一一））意意义义样本本含含量量过过小小指指标标不不稳稳定定，，结结果果不不可可靠靠，，检检验验功功效效低低；；样本本含含量量过过大大浪浪费费人人力力、、物物力力、、时时间间，，质质量量控控制制困困难难。。∴保证证结结果果具具有有一一定定可可靠靠性性的的前前提提下下，，确确定定最最少少的的受受试试对对象象数数即即为为样样本本含含量量。。12/31/202226（二）影影响因素素1、：越小小，所需需的n越越大；2、：越越小，所所需的n越大，，1-≥0.80；3、容许许误差：越越小，所所需的n越大，，=|x-|或|p-|4、或：越越大，所所需的n越大，，≈0.5时，所需需的n越越大。12/31/202227五、临床床试验设设计1、临床床试验主主要目的的：1））疗效2）安全全性2、特点点：1））以人为为试验对对象；2）前瞻瞻性追踪踪研究；；3）会出出现偏倚倚；4）试验验病例需需一定时时间积累累。12/31/202228调查设计计一、概述述1.概念念对客观事事物不加加任何人人工干预预的观察察研究称称为“调调查研究究”。“调查设设计”是是对调查查研究做做的周密密计划。。12/31/202229示意图图：总体随机抽抽样样本客观反反映某某指标标12/31/202230二、调调查计计划的的制定定1.明明确调调查目目的并并将其其具体体化到到指标标：确定调调查目目的时时应注注意是是要了了解总总体参参数还还是研研究相相关联联系。。指标要要精选选，尽尽量用用客观观、灵灵敏、、精确确的定定量指指标。。2.确确定调调查对对象和和调查查单位位：首先要要确定定调查查总体体及其其同质质范围围，观观察单单位可可为人人、物物、群群体、、地区区等。。12/31/2022313.确确定并并选择择调查查方法法，有有以下下几种种。普查：：对对总体体中所所有的的观察察单位位进行行调查查。抽样调调查：：从从总体体中随随机抽抽取一一定数数量具具代表表性的的观察察单位位组成成的样样本进进行调调查。。典型调调查：：有有目的的选择择典型型的人人和单单位进进行调调查。。12/31/2022324.确确定资资料的的搜集集方式式：直接观观察法法：直直接观观察、、检查查、测测量。。采访法法：调调查者者直接接或间间接与与被调调查者者交谈谈，又又分访访谈、、信访访和开开调查查会三三种。。5.估估计样样本所所需样样本含含量12/31/2022336.拟定调调查项目和和调查表根据调查目目的拟定预预期分析指指标（项目目），与备备查项目构构成调查项项目，按逻逻辑顺序列列成表格即即是调查表表。7.制定调调查的组织织计划包括组织领领导、时间间进度、分分工与联系系、经费预预算等。12/31/202234三、整理、、分析计划划的制定1.资料核核查2.设计分分组3.数据的的计算机录录入4.拟定整整理表和分分析表5.归纳汇汇总6.统计分分法（方法法选择）12/31/202235四、调查误误差的控制制抽样误差在在设计时可可加以控制制，非抽样误差差的控制贯贯穿于设计计、资料搜搜集、整理理、分析全全过程。12/31/202236四种基本抽抽样方法单纯随机抽抽样系统抽样分层抽样整群抽样12/31/202237优点：操作简单单，均数数、率及及相应的的标准误误计算简简单。缺点：总体较大大时，编编号困难难。N=1000人人，n=100人1）将1000人编号号：0，，1，2，…，999；2）利用用随机数数字表抄抄录下100个个无重复复的三位位随机数数字；3）与这这100个随机机数字相相同的编编号即组组成样本本。1.单纯纯随机抽抽样12/31/202238优点：易于理解解、简便便易行。。缺点：总体有周周期或增增减趋势势时，易易产生偏偏性。2.系统统抽样N=1000人人，n=100人。将将1000人按按某特征征编号，，如按学学生证编编号：1，2，…，1011，12，…，20…991，……，1000从第一行行中随机机抽取某某号（如如4号）），则等等间隔地地（距离离10个个）依次次从其它它行中取取出另外外99个个号（14，24，…，994），组组成样本本。12/31/202239将总体按按某项特特征分层层，如将将总体1000人按性性别分成成两层（（男、女女）；再再从每层层内随机机抽取观观察单位位组成样样本，从从男性中中随机抽抽取60人，从从女性中中随机抽抽取40人。Nn男60060女400403.分层抽样样优点：样本代表性好好，抽样误差差小。12/31/2022404.整群抽样样将总体分成K个群，如1000名名大学生分布布在5个班级级中；再从中随机抽抽取k（k<K）个群，，如随机抽取取2个班级；；k个群内的全全部观察单位位组成样本。。优点：便于组织、节节省经费。缺点：抽样误差大于于单纯随机抽抽样。12/31/202241以上四种基本本抽样方法都都属单阶段抽抽样，实际应应用中常根据据实际情况将将整个抽样过过程分为若干干阶段来进行行，称为多阶阶段抽样。若同一样本进进行四种方法法抽样，抽样样误差的大小小为：整群抽样≧单纯随机抽样样≧系统抽样≧分层抽样12/31/202242六、调调查表表（questionnaire）的的构成成标题说明基本情情况主要内内容编码作业证证明的的记载载12/31/202243吸毒毒者者吸吸毒毒情情况况及及社社会会影影响响因因素素调调查查表表编编号号说明明：：本本调调查查表表是是为为了了配配合合您您的的生生存存质质量量测测定定，，进进一一步步了了解解您您吸吸毒毒的的情情况况而而设设立立的的；；不不记记名名，，请请填填写写真真实实情情况况。。…一、、基基本本情情况况3.性性别别①男②女二、、吸吸毒毒情情况况12.主主要要用用药药方方式式：：①静脉脉注注射射②鼻吸吸③其它它三、、家家庭庭社社会会影影响响因因素素21.周周围围的的熟熟人人对对您您的的态态度度：：①厌恶恶②瞧不不起起③冷漠漠④同情情审核核员员签签名名：：审核核日日期期：：12/31/202244七、、调调查查表表的的制制定定步步骤骤设立立研研究究工工作作组组提出出调调查查项项目目，，形形成成项项目目池池项目目筛筛选选确定定每每个个项项目目的的提提问问形形式式和和类类型型直接接性性、、间间接接性性、、假假设设性性开放放性性、、封封闭闭性性确定定每每个个项项目目的的回回答答选选项项预调调查查及及初初步步考考评评7修修改改完完善善12/31/202245八、、注注意意事事项项调查查表表的的说说明明要要简简单单明明了了，，打打动动人人心心避免免用用不不确确切切的的词词避免免提提断断定定性性的的问问题题避免免引引导导性性地地提提问问避免免提提敏敏感感性性的的问问题题避免免提提笼笼统统、、抽抽象象或或不不确确切切的的问问题题避免免一一问问多多答答的的问问题题注意意提提问问的的顺顺序序9定定量量化化、、半半定定量量化化12/31/202246九、调查查表的考考评1效效度考评评：有效效性和真真实性2信信度考评评：结果果的可靠靠性、稳稳定性、、一致性性3可可接受性性：简单、容容易填写写、填写写时间少少（不超超过30分钟））12/31/202247总复习（（一）定量资料料定性资料料统计描述述参数估计计统计推断断假设检验验12/31/202248总复习（（二）相关分析析：r、、rs及其假设设检验双变量资资料回归分析析：b、、直线回回归方程程b的置信信区间及及假设检检验12/31/202249总复习（（三）实验设计计：基本本要素、、基本原原则医学科研研设计调查设计计：基本本抽样方方法12/31/2022509、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Saturday,December31,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。04:49:0804:49:0804:4912/31/20224:49:08AM11、以我独沈沈久，愧君君相见频。。。12月-2204:49:0804:49Dec-2231-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。04:49:0804:49:0804:49Saturday,December31,202213、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。12月-2212月-2204:49:0804:49:08December31,202214、他乡生白发发，旧国见青青山。。31十二月月20224:49:08上午04:49:0812月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月224:49上上午午12月月-2204:49December31,202216、行行动动出出成成果果，，工工作作出出财财富富。。。。2022/12/314:49:0904:49:0931December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。4:49:09上上午午4:49上上午午04:49:0912月月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Saturday,December31,202210、很多事情情努力了未未必有结果果，但是不不努力却什什么改变也也没有。。。04:49:0904:49:0904:4912/31/20224:49:09AM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2204:49:0904:49Dec-2231-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。04:49:0904:49:0904:49Saturday,December31,202213、不知香积积寺，数里里入云峰。。。12月-2212月-2204:49:0904:49:09December31,202214、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。31十二二月20224:49:09上上午04:49:0912月-2215、楚塞三三湘接，，荆门九九派通。。。。十二月224:49上午午12月-2204:49December31,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得