医科大学精品课件：统计实验设计(研).ppt

1、12 实验设计,实验设计（Design of Experiment，DOE）,顺利进行科学研究和数据统计分析的先决条件 获得预期结果的重要保障,设计,专业设计：,统计设计：,从各专业角度考虑实验的科学安排。,从统计学角度考虑资料的搜集、整理和分析的设计。,研究设计,专业设计,统计设计,研究对象: 分组、对照、样本含量 处理因素 观察指标 数据的质量控制 设计类型与统计分析方法,预试验,医学研究的主要分类：,观察性研究-调查设计,干预性研究-实验设计,例：1. 研究吸烟与肺癌的关系； 2. 研究母乳、人工喂养对儿童生长发育的影响,不能人为地施加干预措施（即处理因素）； 不能对人群进行随机分组：受

2、试对象接受何种处理因素或同处理的何种水平不是由随机化决定的。,特点： 以客观、真实的观察为依据，对结果进行对比分析,观察性研究（Observational study）,例：1.健康教育能否预防小学生发生意外伤害； 2. 两种毒物致畸变研究 - 大白鼠染毒实验,优点：可 1. 施加处理因素，2. 实现分组的随机化，故可较好地控制处理因素，排除干扰，使比较组间有较好的均衡性和可比性。 缺点：样本量较小时，均衡性和可比性难以保证；伦理学方面的问题。,实验性研究（Experiment study）,举例：拟考察一种新药“A脂”降血脂的疗效。拟选择40只小鼠作为研究对象，考察A脂与“洛伐他仃”降血脂之

3、间的差别，以低密度脂蛋白（LDL）作为疗效判断的指标。,12.1 实验设计的三要素 12.2 实验设计的四原则 12.3 常用的实验设计方案 12.4 样本含量的估算,12.1 实验设计的三要素,实验设计的三要素：,受试对象（Subject）,实验效应（Experimental effect）,处理因素（Treatment）,处理因素,实验效应,其它因素,其它效应,举例：研究某药对2型糖尿病患者的降糖效果,1.受试对象（Subject）： 人或动物：根据敏感性选择 可根据对象不同将分为动物实验、 临床实验、现场实验,A.受试对象的选入标准 明确规定受试对象选入标准：纳入标准和排除标准 B. 受

4、试对象的控制 （1）受试对象的一致性 人年龄、性别、病情、病程等 动物种系、年龄、性别、体重等（是否有污染） （2）受试对象影响因素的控制 季节、温度、湿度、生活环境、嗜好、试验辅助措施等。,（1）动物的选择 常用的有小白鼠、大白鼠、豚鼠、家兔等。 为保证动物试验的准确性，通常按实验目的和要求选择适宜的动物做试验，如在分离、鉴定病原菌时选用最敏感的动物。 如：小白鼠对肺炎链球菌、破伤风外毒素敏感； 豚鼠对结核分枝杆菌敏感。 还应注意动物的年龄、性别和生理状态。,来源：郑州大学学报（医学版），2011，46（3） 目的: 探讨不同pH 值的十二指肠胃混合食管反流对食管腺癌发生的影响。 方法:选用

5、大鼠建立动物模型。 建立低和高pH值十二指肠胃混合食管反流SD大鼠模型，每组各30只（雌、雄各半），分别观察造模40周后动物食管炎、Barrett s食管、腺体不典型增生和食管腺癌的发生率。,题目：不同反流物对十二指肠胃混合食管反流大鼠食管腺癌发生的影响,来源：郑州大学学报（医学版），2009，44（6） 目的:建立经口内途径的下颌支垂直骨切开术(IVRO)动物模型,为正颌外科的基础研究提供良好的实验平台。 方法：选用恒河猴建立IVRO动物模型。,题目恒河猴下颌支垂直骨切开术动物模型的建立,（2）人的选择 临床试验中，受试对象是人（患者或健康志愿者），其要求也更加严格。 要有明确的诊断标准、纳

6、入标准和排除标准， 还要有患者的知情同意（或知情不拒绝）， 还要有医学伦理委员会的认可。,1.受试人群选择：受试者依知情同意，自愿参加为原则，近期无流感病毒感染史、无流感疫苗接种史及接种禁忌症者。 2. 受试者入选标准 3岁及其以上不同年龄的健康人群，智力正常，本人（或其监护人）知情同意，并签署知情同意书。 受试者能遵守临床研究方案的要求参加随访。 愿意在疫苗临床试验期间提供血样，协助填写研究资料。 经查问病史、体检和临床判定健康者，且符合本制品的免疫接种的受试者。 受试者能遵守临床研究方案的要求。 过去未接种过流感疫苗，且近1周内未接种其他预防制品。 腋下体温37者。,甲型H1N1流感病毒裂

7、解疫苗安全性及免疫原性临床试验,3. 受试者排除标准： 研究者认为有可能影响试验评估的任何患有任何严重疾病，如：肿瘤、自身免疫病等。 对研究疫苗中的任何成份过敏者。 有神经系统症状或体征病史者。 有已知或可疑（或有高危发生可能）的免疫功能损伤或异常者。 有出血体质或出血时间延长情况者。 在过去6个月内曾确诊流感感染、或至少接受过一次流感疫苗接种者。 在过去1周内曾接受其他疫苗或免疫球蛋白注射、任何研究性药物。 在过去7天内曾有任何急性疾病、需要全身应用抗生素或抗病毒治疗的感染者。 在过去3天内曾有发热（腋下体温38）者。 正在参加另一项临床研究者。,2.处理因素（Treatment）： 根据研

8、究目的确定的欲施加的或欲观察的，能引起受试对象直接或间接反应的因素。,动物的染毒与不染毒； 患者的给药、不给药或给药的剂量。 手术方法 用什么干预？等,举例：,处理因素,实验效应,其它因素,其它效应,举例：研究某药对2型糖尿病患者的降糖效果,病人对治疗的反应除了治疗因素外，还包括其心理状态、工作环境、生活条件及社会心理因素等，后者可称为非处理因素，但对处理因素有重要影响。,设计要注意： 抓住实验中的主要因素； 明确处理因素和非处理因素； 处理因素须标准化： 实验因素在整个试验过程中保持不变，例如，不同时期的药物批号、手术操作者熟练程度。,非处理因素：与处理因素同时存在，能使受试对象产生效应的因

9、素，因其常常干扰效应与所研究因素间的观察与分析，又常叫混杂因素（Confounder ）。,研究者应通过随机分组、设对照组及采用最适当的试验设计方法等，尽量地使全部的非处理因素，或者重要的非处理因素在各组的分布均衡（需进行假设检验），最大限度的控制非处理因素对实验结果的影响。,注 意：,来源：郑州大学学报（医学版），2010，45（6） 一般资料：选择.56例鹿角型肾结石患者，其中一期单通道组32例，一期双通道组24例，均知情同意。2组患者一般情况均衡。,题目：一期双通道微造瘘经皮肾镜治疗肾鹿角状结石24例,为了尽可能减少各组受试对象的自身条件对实验结果的影响，常常根据专业知识和实验条件，找出

10、重要的非实验因素，对其进行控制，这样的设计有配对设计、随机区组设计。,例：如果“窝别、性别、及体重”是影响小鼠效应的主要混杂因素，可考虑将其作为区组因素，则不同窝别就是其不同的水平。,3.实验效应（ Experimental effect ）： 是处理因素作用于受试对象的反应（response）和结局（outcome），通过观察指标来体现。,关键是指标的选择：选择好的指标。,实验因素作用于受试对象的结果，通过观察指标表达。观察指标应客观、精确。 1. 客观性： 2. 精确性： 准确度或真实性观察值与真实值的接近程度，受系统误差的影响。 常用指标：灵敏度、特异度 精密度或可靠性或重复性重复观察时

11、观察值与其均值的接近程度，受随机误差的影响。 常用指标：Kappa值、一致百分率,对指标的观察在实验效应中带有偏倚，会影响结果的比较和分析。,12.2 实验设计的基本原则,四原则：,对照原则,重复原则,随机原则,英国统计学家 R.A.Fisher 提出实验设计三原则：,均衡原则,一、 对照原则（Control） 对照是比较的对象；设置的目的是 1. 用以比较； 2. 控制混杂因素和偏倚，以减少实验误差和系统误差。,同期对照（concurrent control）：在整个实验过程中，实验组与对照组始终处于同时同地。 基线比较（baseline）：对照组设置后，应检验两组开始时的状态是否均衡。,常

12、用的对照形式：, 安慰剂对照（Placebo control）,处理效应,其它因素,其它效应,处理因素,效应,其它因素,其它效应,安慰剂,实验组：,对照组：,安慰剂（Placebo ）,无药理作用的“假药”或“伪药”(dummy medication) 外观（剂型、大小、顔色）、重量、气味及口味等与试验药物一致。,目的： 克服研究者、受试对象、评价者等由于心理因素所造成的偏倚； 消除疾病自然进程的影响，分离出由于试验药物引起的真正反应。,注意：慎用，以不影响人的健康为前提。, 空白对照（Blank control）,处理效应,其它因素,其它效应,处理因素,效应,其它因素,其它效应,不处理,实验

13、组：,对照组：,空白对照（Blank control）,对照组不施加任何措施，反映研究对象在实验过程中的自身变化。, 由于处理手段非常特殊，安慰剂盲法试验无法执行， 或执行起来非常困难,如放射或手术治疗。 试验药的不良反应非常特殊，以至无法使研究者处于盲态（blindness），用安慰剂意义不大，这时采用空白对照。,一般物理化学实验中扣除本底值的差异； 临床试验中，可用于不适合安慰剂对照或慢病研究中。, 标准对照（Standard control）：实用现有的标准方法或常规方法，或现有的标准值或参考值作对照。,新效应,其它因素,其它效应,新处理,标准效应,其它因素,其它效应,实验组：,对照组：

14、,标准处理,注意：用现有的标准值或参考值作对照-不好！,自身对照（Self control）：实验和对照在同一受试对象身上进行，如身体对称部分或前后接受两不同处理。,A效应,其它因素,其它效应,A,B 效应,其它因素,其它效应,B,实验组：,对照组：,举例：研究某治疗烧伤新药的疗效。,同个体某部位,同个体对称的部位,举例：研究盐酸西布曲明的减肥效果-前后对照,注意：单一的前后对照是不提倡的；要设对照组。,前后对照不是同期对照； 在实验中同样需要另设一个对照组，用处理前后效应的差值来比较实验组和对照组。,西布曲明,肥胖患者体重 （服药前）,肥胖患者体重 （服药后）,自身对照（Self contr

15、ol）,如果是治疗前后某项指标的比较，必需保证试验前后某些环境或自身因素保持不变！, 相互对照（Mutual control）,A 效应,其它因素,其它效应,处理A,B 效应,其它因素,其它效应,处理B,实验组：,对照组：, 实验对照（Experimental control）：对照组不施加处理因素，但施加与处理因素有关的实验因素。,A+B 效应,其它因素,其它效应,A+B,B 效应,其它因素,其它效应,B,实验组：,对照组：,举例：赖氨酸添加实验，考察补充赖氨酸对儿童发育的影响,赖氨酸 + 面包,面包,赖氨酸 + 面包,面包, 历史对照（Experimental control）： 拿当前的

16、实验结果与历史上的同类实验结果相比较，即为，一般不宜采用。,安慰剂对照 空白对照 标准对照 自身对照 相互对照 实验对照 历史对照,对照,A.实验对照 B.空白对照 C.安慰剂对照 D.相互对照 E.自身对照 1.为研究某新药治疗胃溃疡的效果，对照组选用雷尼替丁治疗，这属于 。 2.为明确某食物疗法对贫血的疗效，选用治疗前、后血红蛋白量作为疗效观察指标，这属于 。 3.为研究某感冒药物疗效，实验组服用该新药，对照组不使用任何药物，这属于 。 4.若上题，对照组服用感冒通胶囊，则属于 。,练习题：,二、 随机原则（Randomization ）,随机抽样：每个附合条件的受试对象被抽取的机 会均等

17、。 随机分配：每个受试对象被分到各组的机会均等。 实验顺序的随机：每个受试对象先后接受处理的机 会均等。,随机化应贯穿研究设计和实施的全过程，包括：,（一）目的：使实验组与对照组之间在非实验因素的分布尽量保持均衡一致，统计学上常采用随机化的方法。,1. 抽签或掷硬币 2. 随机数字表 （Table of random number） 3. 计算机的伪随机数发生器 （Pseudo random number，PRN）,（二）随机化的方法,软件 种子数,（1） 抽样的随机,单纯随机抽样 系统抽样 分层抽样 整群抽样,【SPSS-软件实现】,产生对象编号 设计种子数 运行随机抽样过程, 单纯随机抽样

18、,排序：随机编号,单纯随机抽样-STATA实现,set obs 100 产生数据文件，含100个记录 gen id=_n 产生变量id save d:mydata 保存数据 set seed 12345 设定种子数 sample 15 抽取15%的观察单位 List 显示抽中的15个编号,STATA 程序：,结果,案例找错： 随机选取2005年1月至2006年12月期间在郑州市中心医院口腔科就诊的203例中重度慢性牙周炎患者为研究对象，选自同期在该科就诊的牙周健康的患者作为对照。,3. 2 分组的随机,研究者可从研究目的、处理因素的多少，并结合专业要求选择适合的设计方案，如：完全随机设计、配对

19、设计、随机区组设计等，然后进行随机分组。 目的：使各组之间的非处理因素均衡。, 完全随机化分组（Complete randomization）： 直接将受试对象进行随机化分组。,方法一：随机数字表法, 编号：动物按体重大小、患者按就诊次序 取随机数（与n的位数相同） 确定组别,【举例】 采用随机化的方法将同性别、体重相近的 30只动物分到 A、B、C三组。,附表1 随机数字表（部分）,方法一：随机数字表法, 编号：动物按体重大小、患者按就诊次序 取随机数（与n的位数相同）,A 组 6 8 10 12 13 15 20 26 B组 1 7 9 11 14 16 18 25 27 28 30 C组

20、 2 3 4 5 17 19 21 22 23 24 29, 按号分组：,方法二：采用随机数排秩的办法，事先规定随机数排序为1-10的A组，11-20的为B组，21-30的为C组。,A 组 1 3 4 6 10 12 16 18 21 22 B组 7 9 11 13 14 19 23 24 25 27 C组 2 5 8 15 17 20 26 28 29 30,方法三：通过计算机编程实现完全随机化分组,set obs 30 产生数据文件，含30个记录 gen id=_n 产生变量id set seed 124 设定种子数 gen r= uniform() 产生随机数r sort r 随机数r

21、排序 gen treat=group(3) 将所有记录按随机数排序并分到3组 List 显示分组结果,STATA 程序：,运行结果：,高压氧综合治疗婴幼儿脑瘫临床疗效观察一文 选择2006.12006.12在中国人民解放军91医院确诊的6月3岁脑瘫患儿140 例。 采用随机分组法分为两组，一个为实验组（70例），另一个为对照组（70例），实验组在对照组常规综合治疗（头针、穴位注射及功能训练等）的基础上加用高压氧治疗。,仅笼统说“随机分组”，未说明随机分组的具体方法。,案例找错：,步骤一：首先按照体重顺序排序并编号1，2，3. 步骤二：应用程序产生随机数字 步骤三：约定每一个区组中随机数最小的到

22、1组，依次为2，3，,【举例】 将60只小白鼠按体重作为分层或区组因素，分到10个区组，随机分配每个区组中的6只小白鼠到不同的实验组（共6个）。, 分层或区组随机化分组,方法：通过计算机编程实现分层随机化分组,STATA 程序：,set obs 60 egen id=seq() egen b=seq(),block(6) set seed 2568 gen r= uniform() list sort b r gen g=(mod(_n-1,6)+1 sort id b list id b g,STATA 结果：,随机：random 机会均等， 客观性 随意：as will 随主观意愿，主观性

23、,研究设计及论文中常见随机化方面的问题有：,未注明分组是否随机，或未采用随机化分组方法。 未说明随机的方法，只是笼统地说“将病例随机分为两组” ； 随机化方法错误，如按奇偶数、单双日、入院顺序分组等； 随机不同于随意，随机不代表均衡,三、重复原则 在相同的实验条件下，进行多次研究或多次观察，以提高实验的可靠性和科学性。,整个实验的重复：不可重复的实验是没有科学性的 用多个受试对象进行重复： 个体普遍？ 偶然必然？ 要有足够的样本含量（sample size）。 同一受试对象的重复：保证了观察结果的精度,包括：,目的：估计变异的大小，降低变异的大小,举例：问为什么两个率没有意义？,为什么要确定样

24、本含量？它的意义和重要性？通过以上分析可见！,参考经验大概需要多少例？,数值变量：至少7例才有意义，一般要大于30例，最好100例以上。 分类变量：至少大于30例，一般大于100例，常见病、多发病最好几百例。 这些是经验要求，可靠还要在设计时计算所需最小样本量并或统计结果时估计检验效能。,12.3 常用的实验设计方法,常用的实验设计方法：,单因素设计,多因素设计,随机区组设计 交叉设计 析因设计 重复测量设计,单组设计 配对设计 完全随机设计,成组设计 单因素多水平设计,一、完全随机设计 （Complete randomized design） 又叫简单随机设计（Simple randomiz

25、ed design） ，将同质受试对象随机地分配到各处理组，再观察其实验效应。,平衡设计( Balanced design )：各组样本含量相等； 非平衡设计( Unbalanced design )：各组样本含量不等,方案一：,方案二：,二、配对设计（Paired design）,配对因素：可能影响实验结果的主要混杂因素。,A B,配对的主要形式有： 将两条件相同或相近的受试对象配成对子（含同一个体两对称器官或组织），分别接受两种不同的处理。如：小鼠配对实验。 同一受试对象（人或标本）分别接受两种不同处理。 前后配对：同一受试对象接受一种处理前后。,配对设计的优缺点：,优点： 可增强处理组间

26、的均衡性，实验效率较高； 所需样本含量较小。 缺点： 配成对子比较困难； 丢失对子 配对欠佳或配对失败时，反而降低效率。,三、随机区组设计（配伍组设计）,A B C D,随机区组设计（Randomized block design） 又称随机单位组设计，随机配伍组设计。,b 个区组：A 和 B 每个区组内：k 个受试对象 k 个处理：有待比较,特点：,将受试对象按性质（如动物按窝别、性别、体重；病人按病情、性别、年龄等非处理因素）相同或相近者组成b个区组（或称单位组、配伍组）； 每个区组中k个受试对象随机分配到每个区组k个处理组中去。,举例： 30只实验用大白兔，按窝别同，体重近划分为10个区

27、组，每区组3只大白兔随机采用A、B、C三种处理方案，问三方案处理后血白蛋白减少量有无不同？,随机区组设计：,四、交叉设计（Cross-over design）,举例：某医生为研究某新药A治疗哮喘的疗效，以旧药舒喘宁B为对照，测服药8小时的最大呼气流量值。,交叉设计：是一种特殊的自身对照设计，按事先设计好的试验次序，在各个时期对研究对象实施各种处理，比较各处理组间的差异。,两种处理：A 和 B 两个阶段：I 和 II 随机分为两组： 组1 先 A 后 B 组2 先 B 后 A,22 交叉：,能够分析：处理因素之间的差别 时间先后顺序的差别,双因素设计,两阶段,两处理,优点：所需样本例数可少一些，

28、节约样本含量； 控制个体差异和时间因素对处理因素的影响，效率较高； 临床试验中，均等地考虑了每个患者的利益。 缺点：处理时间不能太长； 若患者治愈或死亡，则后一阶段无法进行。 受试对象在某一阶段退出实验，就会造成该阶段及以会数据的丢失，增加统计分析的困难。,交叉试验的优缺点：,清除阶段旨在消除前一处理的剩余效应，其长短取决于药物在血清中衰减程度，一般大于68个半衰期。 盲法：以提高受试对象的依从性，避免偏倚。 不宜用于有自愈倾向或病程较短的疾病研究。,交叉试验的注意事项：,又称完全交叉分组设计，是将两个或多个实验因素的各水平进行组合，对各种可能组合都进行实验，从而探讨： 各实验因素的主效应（m

29、ain effect） 各因素间的交互作用（interaction）：当某一因素在各水平间变化时，另一个或多个因素各水平的效应也相应地发生变化。,五、析因设计（Factorial design）,析因设计的表示方法：,1.等水平析因设计： m个因素、k个水平，记作：mk,2.不等水平析因设计： 如 3253表示：3个因素2个水平， 5个因素3个水平,如 32析因分析表示：3个因素有2个水平,举例： 某研究人员要了解某升白细胞（A）和纯苯（B）对大鼠吞噬指数的影响，以及两者同时使用时的效应，测得吞噬指数结果如下：,各因素的主效应（main effect） 各因素间的交互作用（interactio

30、n）：当某一因素在各水平间变化时，另一个因素各水平效应也发生相应地变化。,析因设计：,优点：全面高效性 以最小实验次数探讨各因素的主效应， 同时获得各因素间的交互作用； 通过比较各种实验的组合，寻求最佳组合。 缺点：工作量大； 统计分析复杂。,六、重复测量设计（Repeated measurement design）,按实验分组因素将受试对象分成若干个组，每一组对象接受一种特定的处理。之后，在几个不同的时间点从同一受试对象身体上重复获得指标的观察测，即为。,设计特点：,1.同一受试对象的数据高度相关； 2.处理因素在受试对象间为随机分配的，但受试对象内各时间点往往是固定的，不能随机分配； 3.

31、有专门用于重复测量资料的方差分析方法。,举例：研究两种药物噻胺酮、氯胺酮，对大鼠肌电图频数的影响，实验测计与观测结果见下表示：,12.4 样本含量的估计,1.概念：指观察例数的多少，又称样本大小。即指保证一定检验效能的前提下，所需要的样本的最小观察单位数。 2. 原则：科学实验需要重复。,一、样本含量（Sample size）估计,1. 忽视应当保证足够的样本含量： 抽样误差大，所得结果不稳定，结论的可靠性差，用于 推断总体的精度差。 检验效能低，导致总体中事实上存在的差异未能检测出来，出现假阴性（false negative）的结果,2. 片面追求大样本： 实际工作困难，浪费人力物力、时间；

32、 引入过多的混杂因素，影响数据质量。,二、克服样本估计中的两种错误倾向：,三、影响样本含量估计的四个主要因素：, ：第 I 类错误概率，也是检验水准； ：第 II 类错误概率，或检验效能1- ：容许误差 ：总体标准差 或总体概率,1. ：第 I 类错误概率，也称检验水准 所设小，所需样本含量大； 相同，双侧检验比单侧检验所需样本含量多； 所以要注意单双侧； 一般设为0.05，0.01,2. b ：第 II 类错误概率，或检验效能1- b 所设b小或检验效能1- b 高，则所需样本量大； 一般设在0.80 以上。,3. ：容许误差 容许误差大，所需样本含量小； 的数值由问题的性质决定。,反映资料

33、的变异度， 愈大所需样本含量愈多。 总体概率越近于0.50，说明资料变异度越大，则所需样本含量也愈多。 或的数值由预实验，或文献、专业知识决定。,4. / ：总体标准差 或总体概率,此外，样本含量大小与下列因素也有关系： 研究中比较组的多少。研究中比较的组别越多，则样本含量越大。 欲分析变量的多少。 研究所采用的抽样调查方法。一般而言，整群抽样单纯随机抽样系统抽样分层抽样的抽样误差，因此整群抽样一般需更大的样本量，而分层抽样所需样本量则较少。,四、样本含量的估计方法：,经验法：根据前人的研究结果或咨询同行专家的方法来确定样本例数，该方法较为粗略。 查表法：方便，但受到列表的限制； 计算法：采用

34、专用公式计算，可根据检验效能的公式反推过来求样本含量。,(1)单样本均数检验或均数的配对检验：,均取单侧临界值,为标准正态分布的双侧临界值； 为单侧检验时的。,双侧检验：,单侧检验：,举例：用某药治疗高胆固醇血症，已知血清胆固醇降低0.52mmol/L专业上有意义，若=1.28mmol/L， 保持单侧=0.05，检验功能0.90时，需多大样本含量？,解：,代入公式：,=0.05 单侧，0.10， =0.52mmol/L， =1.28 mmol/L,查表：,故需检测52位高胆固醇患者，才有90%的概率发现该药有专业意义的疗效。,(2)两样本均数的检验：,Q1和Q2为样本例数（sample fra

35、ction）,Q1=n1/N，Q2=n2/N，N= n1+n2,因而：n1=Q1N，n2=Q2N， Q1+Q2=1 若：n1=n2， 则： Q1=Q2=0.5,双侧检验：,举例：某人欲比较黄芪与生血散对粒细胞减少症的疗效。据以往经验，黄芪可平均增加粒细胞1109个/L，生血散可平均增加粒细胞2109个/L ，若 =1.8 109个/L，取单侧0.05，检验功效为0.80，每组例数相等，问每组需要多少病例？若黄芪组样本含量占整个样本含量的60%，则每组又各需要多少病例？ 。,解：,代入公式：,=0.05，0.20，=2.0-1.0=1.0， =1.8,查表：Za=Z0.05=1.648；Zb=Z

36、0.20=0.842,则：每组所需病例均为40例。,（1）若两样本含量相等，则Q1=Q2=0.5,（2）若黄芪组样本量占整个样本含量的60% 即：Q1=0.60, Q2=1-Q1=0.40,所以：黄芪组需 n1Q1N=0.684=50例 生血散组需 n2Q2N=0.484=34例,可看出：在其他条件不变的情况下，若两组样本含量的比例相同，则所需的样本含量最少。,(3)单个样本率的检验（大样本）：,则：= 1 - 2,双侧检验：,0为已知总体概率，1为预期实验总体概率,(5)两个独立样本频率的检验,(4)配对二分类资料的检验,四、样本含量的常用软件：,SAS nQuery Advisor PAS

37、S Excel Sample power EGRET SIZ SASA,12.5 结果报告,前言：研究背景和研究目的。 研究方法： 研究地点，受试对象的来源、纳入排除标准，确定样本含量的方法，分组方法，研究的设计方案，干预措施及其实施，测量指标及判断结果的标准，防止偏倚和干扰的对策，统计处理软件，版号，统计学方法。 3.研究结果： 统计描述-各组进入统计分析的倒数及特征； 统计推断-组间差异性、相关性等分析结果。,12.6 常见错误实例辨析,统计设计中常见的错误： 研究设计不科学； 未进行随机抽样、随机分组、随机化方法不科学或随机化方法介绍太笼统； 对照缺乏、对照不合理； 未交待所取样本量的计

38、算依据；样本量不合适； 未采用盲法（临床试验）或未正确应用盲法； 实验组和对照组某些重要的非处理因素不均衡。,【实例1】 泰舒达治疗帕金森病患者的随机对照实验 方法：将226名对象随机分为2组。对照组给予美多巴，干预组给予泰舒达加美多巴。采用帕金森病统一评分量表(UPDRS)、UPDRS、UPDRS、UPDRS，于治疗前及治疗12周结束时对患者生存质量进行测评，采用两独立样本的t检验比较治疗后两组UPDRS评分有无差异。,未交待如何随机分组； 未采用盲法； 统计分析方法与设计类型不吻合。,错误：,【实例2】：某研究者为探讨原发性高血压患者肾小管早期损害的监控指标，选取尿常规、尿蛋白检查阴性，血

39、肌酐、尿素氮均正常的原发性高血压患者74例作为病例组，其中男43例，女31例，平均年龄61岁（4073岁）。根据高血压的病程将患者分为三组，组高血压病期10年，组病期1020年，组病期20年。另选取53名体检健康的职工为对照组。观测各组尿RBP、mALB和2-MG的取值。结论为：尿RBP、 mALB和2-MG 是原发性高血压患者肾小球、肾小管早期损害的敏感指标。 。,错误： 1.对照组和病例组在某些重要的非处理因素方面不均衡。 2.未明确写出对照组平均年龄以及年龄所在的范围，也未交代性别构成情况（我国在职职工的年龄通常在1860岁之间，平均年龄约40岁），年龄和性别不仅对血压有影响，对肾功能也

40、有一定程度的影响。 3.高血压患者与健康职工在“体力和脑力劳动强度、生活方式、心理和精神的紧张程度等诸多方面不具有可比性，而这些重要的非实验因素可能对肾功能也存在不同程度的影响。,【实例3】 为观察甲紫注入小型猪正常腮腺后组织病理变化情况。选择6个月龄、体重2025 kg的实验用小型猪15只。每只动物任选一侧腮腺为实验组，另一侧作为正常对照组，以消除个体差异及增龄对实验结果的影响。按注入甲紫后1周、2周、1个月、3个月及6个月将15只动物随机分为5组，每组3只（每个组的3只动物分别随机注入0.6、1.0及4.0 ml 1%甲紫溶液），然后观察组织病理变化情况。,错误：每个实验条件下只有1只动物

41、，违背了实验设计中的“重复原则” 。,【实例4】 2004年5月23日某报纸报道： 从200名青年志愿者中随机选择4名进行SARS疫苗的期临床试验，免疫后4名接种者的抗体均达到了规定的保护性水平，由此说明公司研制的SARS疫苗保护率达到100%，可以在临床上推广。,【实例5】欲比较A、B两种药物对家兔尿量的单独作用及联合作用，某研究人员随机从笼子里抓了4只家兔，分到 A组，又抓了4只分到 B组，余4只分到A、B联合组，观察记录30 min内家兔的排尿量（ml）。,【实例6】探讨不同透析剂量（L低、M中、S标准剂量）对腹膜透析患者 TG（甘油三酯）, TC（总胆固醇），TF（转铁蛋白）的影响，于透析后第二天采集患者血清，测各指标进行比较。,小 结,科研方法按是否给预干预措施分为： 实验型研究实验设计 观察性研究调查设计 实验设计的三要素： 实验对象、处理因素、实验效应 实验设计的基本原则： 对照原则、随机化原则、重复原则 明确正确估计样本含量的重要意义，样本含量估计的四要素，尽量用计算法求得样本含量。,THANK YOU!,