实验设计与分析概论-秦晓群

均衡不完全配伍组设计
接受甲处理 接受乙处理 接受丙处理 接受丁处理
（五）层次分组设计
大组内分小组
析因设计、正交设计、均匀设计
析因设计指将两个或多个因素的各个水平进行组合， 交叉分组进行实验 1. 各处理不同水平的效应 2. 各因素间的交互作用 3. 通过比较各种组合，找出最佳组合
正交设计是按照正交表和相应的交互表进行的试验设计
（不具备配对）：完全随机设计
3种降压药物比较（单因素） 不同类型高血压对降压的影响（两因素） 不同病情、不同类型高血压对降压的影响三因素） 酶促反应（不同温度，pH，底物浓度）， 药物析方——分析因素的主次、交互
作用与最佳组合（正交）
多因素多水平研究
析因设计、正交设计、均匀设计
多组试验（考虑配伍条件、区组样本量、因素 数量、交互作用等）
应用范围
1、适于急、慢性实验或较长期观察 2、配对条件
动物（同种、同品系、同性别、同体重，
小动物同窝）
临床（病种、病程、病情、年龄、性别，
影响处理因素的其他原因）
注意事项
１、对子本身条件（尤其主要因素）齐同 ２、慢性实验、长期观察保持非被因素的可
比性（疗效的辅助措施、护理、饮食）
３、不宜以两组处理后资料直接进行ｔ检验，
序贯试验设计
二、统计学设计方法选择
1 、因素角度：
单因素（单纯组间比较）：配对、完全随机、序 贯设计。 两因素（处理间、区组间比较）：配伍组（随机 区组）、均衡不完全区组设计。
三因素（处理组、区组间：第二、三因素比较）： 拉丁方、裂区设计。
多因素：析因、正交、均匀设计
2、组数： 两组比较（具备配对）：异体配对、序贯设计 （受试对象较少）：交叉（配对）设计
实验设计与分析概述
生理学教授 秦晓群
实验设计——专业设计：创造性与先进性 （采用动物模型，观测指标，诊
断标准，阳性对照选择）
统计学设计——提高效率（事半功倍）
保证专业设计的合理、完
整，结果可靠
一、常用实验设计
（一）完全随机设计
（completely random design)
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（高血压——降压；关节炎——镇痛）
注意事项
1、排除两因素的蓄积作用 2、排除两因素的相互影响，间歇期＞6-8 t ½ ，注意药物
生物效应t ½ （阿司匹林t ½ 0.5h，抑血小板功能一周）
3、不宜用于自愈倾向或病程短疾病，慢性观察过程保持条 件可比性 4、两种处理的观察时间应相同，两阶段交叉（AB，BA）， 三阶段交叉（ABA，BAB），四阶段交叉试验
㈡ 配对设计 (paired design)
含义：受试对象相同或基本相同的实验设计
特点：抽样E较小，实验效率高，所需n相对
较少 方式：自身配对，异体配对
前后配对设计与分析
一、含义：被试因素处理前的变量值（对照值），被试因 素处理后的变量值（实验值） 二、优点：抽样E最小 缺点：非被试因素前后难以完全相同（环境、饮食、
B 处理(测量) A 处理(测量)
例
某医院研究依那普利(A 药)治疗高血压的疗效，以传统的抗高血压药
卡托普利(B 药)作对照。经随机化将个体分为两组，一组先给 A 药后给 B 药，另一组给 B 药后给 A 药。第一、二阶段均为一个月，一、二阶段之间 的间歇期为一周。结果见下表。 表 两种药物治疗高血压的临床交叉试验 病例号 16 17 ．。 。 B 药 A 药 第一阶 第二阶 段 段 108 100 110 94 。。 。 。。 。
心理）
三、应用范围 1、急性、短期对比
2、慢性病能迅速显效（溃疡病）
注意事项
1、处理前后其他条件尽量齐同（可比性） 2、离体实验严格控制条件（如测定酶或活性物质 释放量） 3、个体差异较大时，用相对差数（D1-D2）/ D1
左右配对设计与分析
一、含义与特点
同一个体左右两侧器官或组织比较
优点：可比性强 缺点：应用面不广（限于身体或浅表部位） 二、应用范围 局部作用因素（四肢、眼）
在自身配对设计基础上发展的双因素设计。 它可在同一病人身上观察两种或多种处理的效应。 设计:配对分两组；1 组, 先 A 后 B 因素， 2 组， 先 B 后 A 因素。 （阶段Ⅰ） （阶段Ⅱ） 交叉设计的基本模式见图： 按纳入标准确定病人Fra bibliotek阶段 I
A 处理(测量) B 处理(测量)
阶段 II
间 歇 期
A 药 B 药 病例号 第一阶 第二阶 段 段 1 102 104 2 108 106 。。 。 。。 。 。。 。
（四）配伍组设计
随机区组设计(randomized block design)
相当于配对的扩展，即将几个受试对象按一定条件配成区
组，再将每一区组的受试对象随机分配到各个处理组中。
A 实验对象→配成区组→随机分配区组中 B C D
应两组对子前后差值的差数ｔ检验
（三）交叉设计（cross-over design）与分析
一、含义与特点 标本分配按异体配对，但两个被试因素先后交叉进 行 优点：一个被试对象作两个因素受试使用（节约n）
二、应用范围
1、同异体配对，大样本难以获得，离体标本实验
（平滑肌实验）
2、临床病情稳定的慢性病，对症治疗
注意事项
1、确证被试因素不通过反射或体液途径 影响对侧 2、保证两侧病变程度与范围一致性
异体配对设计与分析
一、含义 条件相同的个体配成对子，随机分配至对照组或 实验组 二、特点 1、实验效率大于完全随机设计 2、实验结论的可靠性大于自身前后配对设计 （排除时间、大自然条件、医疗条件因素影响） 3、不易完全齐同
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