常見的實驗設(shè)計方法

1、常見的實驗設(shè)計方法辨析 1、單因素設(shè)計：單組設(shè)計、配對設(shè)計、完全隨機(jī)設(shè)計（單因素多水平設(shè)計）等2、多因素設(shè)計（不便考察交互作用）：隨機(jī)區(qū)組設(shè)計、拉丁方設(shè)計、交叉設(shè)計、嵌套設(shè)計（組內(nèi)分組設(shè)計）等3、多因素設(shè)計（可以考察交互作用）：析因設(shè)計、正交設(shè)計等4、重復(fù)測量設(shè)計多因素實驗設(shè)計類型的辨析例1 某人用t 檢驗分析了表1資料（顯然是不妥當(dāng)?shù)模。?。請問：該資料的實驗設(shè)計類型如何？表1 不同中藥對小鼠遲發(fā)超敏反應(yīng)的影響結(jié)果藥物劑量( g/kg)鼠數(shù)(只)耳腫重量(mg)P值與對照比 與Cy 比對照-1021.22.7補(bǔ)腎藥51022.33.50.05補(bǔ)腎藥101018.83.10.05補(bǔ)腎藥20101

2、6.52.40.01Cy 0.0251011.21.5Cy+補(bǔ)腎藥0.025+51014.32.90.01Cy+補(bǔ)腎藥0.025+101018.63.60.01Cy+補(bǔ)腎藥0.025+201019.23.40.01注：補(bǔ)腎藥全稱為補(bǔ)腎益壽膠囊表2 不同中藥對小鼠遲發(fā)超敏反應(yīng)的影響結(jié)果耳腫重量（mg）Cy藥劑量( g/kg)補(bǔ)腎藥劑量( g/kg)051020021.22.722.33.518.83.116.52.40.02511.21.514.32.918.63.619.23.4注：各組均有10只小鼠該實驗涉及了兩個因素：補(bǔ)腎藥劑量（4水平）和Cy藥劑量（2水平），原表中的8個組，實質(zhì)上是兩個

3、因素的水平組合，所以該實驗為兩因素（即24）析因設(shè)計。多因素實驗設(shè)計類型的辨析例2 某研究者為了研究開胃理脾口服液對脾虛小鼠胃腸功能的影響，取70只小白鼠隨機(jī)分為7組，每組10只，各組用藥情況如表2。給藥30min后處死小鼠，打開腹腔，剪取小腸，分別測量小腸總長度和炭末在腸內(nèi)的推進(jìn)距離，用推進(jìn)距離除以小腸總長度計算炭末推進(jìn)百分率。原作者對各組數(shù)據(jù)采用單因素7水平設(shè)計資料的方差分析處理。該方法是否合適？應(yīng)該怎樣分析？表3 各組對小鼠小腸運動的影響組別劑量( g/kg)鼠數(shù)(只)推進(jìn)率(%)（1）空白組01021.22.7（2）模型組01022.33.5（3）口服液低劑量組2.341018.83.

4、1（4）口服液中劑量組7.021016.52.4（5）口服液高劑量組21.061011.21.5（6）丸劑組2.341014.32.9（7）兒康寧組2.341018.63.6本例涉及的因素較多：實驗小鼠狀況（正常、脾虛），口服液的劑量（2.34、7.02、21.06），藥物劑型（口服液、丸劑），是否服用藥物（不服藥、服開胃理脾藥、服兒康寧），所以不能用單因素方差分析處理。正確處理該資料的方法：拆分組別對“組別”下的7個組進(jìn)行拆分，形成多個不同的組合，使每種組合所包含的各組：在專業(yè)上具有很高的可比性在統(tǒng)計學(xué)上有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計與之對應(yīng)組合1：（1）與（2）比較組合2：（2）、（6）、（7）3組比較

5、組合3：（2）、（3）、（4）、（5）4組比較組合1的比較，屬于成組設(shè)計。分析方法用成組t檢驗或秩和檢驗。比較目的是說明造模是否成功。組合2是單因素3水平設(shè)計資料，因素為“藥物”。分析方法用單因素方差分析或秩和檢驗。比較目的是說明在模型的基礎(chǔ)上，不同藥物效果之間的差別有無統(tǒng)計學(xué)意義。組合3是單因素4水平設(shè)計資料，因素為“口服液劑量”。分析方法同組合2.多因素實驗設(shè)計類型的辨析例3 某為了研究丹皮酚治療濕疹的作用，某人取60只小鼠。體重2025g，分為6組，每組10只，將其全部致敏，左耳誘發(fā)皮炎，右耳作對照。、組致敏和誘發(fā)階段均用藥，劑量分別為2mg/kg、1mg/kg、 0.5mg/kg。組為

6、生理鹽水對照。組僅在致敏階段用藥，組僅在誘發(fā)階段用藥，劑量均為1mg/kg。誘發(fā)24h后處死小鼠，測耳中部厚度。統(tǒng)計學(xué)處理：用t檢驗處理資料，實驗設(shè)計和資料如表4：表4 各用藥組與對照組誘發(fā)后左右耳厚度差值比較組別厚度（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個因素：丹皮酚劑量（2、1、0.5），致敏階段是否用藥（不用、用），誘發(fā)階段是否用藥（不用、用），所

7、以不能用單因素設(shè)計資料的分析方法。正確處理該資料的方法：拆分組別將“組別”下的6個組分別拆成2種組合見表5和表6：表5 用不同劑量的丹皮酚誘發(fā)鼠后左右耳厚度差值比較劑量（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資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型為單因素4水平設(shè)計，統(tǒng)計分析方法可采用單因素方差分析或秩和檢驗。表6 在兩個階段用丹皮酚誘發(fā)鼠后左右耳厚度差值比較致敏階段丹皮酚用否誘發(fā)階段丹皮酚用否厚度（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資料所對應(yīng)的實驗設(shè)計類型為兩因素析因設(shè)計，統(tǒng)計分析方法可采用兩因素析因設(shè)計方差分析。練習(xí)（一）1、欲以Hb（g/L）為指標(biāo)，分析四物湯、四君子湯與十全大補(bǔ)湯的療效，將三者應(yīng)用于動物多次放血造成的小白鼠血虛證模型進(jìn)行治療，造模后將動物隨機(jī)分為4組，即空白組、四物湯組、四君子湯組與十全大補(bǔ)湯組，用藥兩周后分別測其末梢血的Hb（g/L），結(jié)果如表1-10。請問四組Hb的均數(shù)間的差別有無統(tǒng)計學(xué)意義？若四組Hb的均數(shù)間差別有統(tǒng)計學(xué)意義，

9、進(jìn)行兩兩比較并給出專業(yè)結(jié)論。表1 三方劑治血虛證小白鼠的Hb（g/L）測定結(jié)果 中藥空白組四物湯四君子湯十全大補(bǔ)湯79108109148561439812082137106157431318817367981061258814085116761251081099686961836510989144練習(xí)（二）2、為研究雌激素對大白鼠子宮重量的影響，取4窩不同種系的大白鼠，每窩3只，隨機(jī)地分配到3個組內(nèi)接收不同劑量雌激素的注射，經(jīng)一定時間后測定其子宮重量，結(jié)果見表1-2.問劑量和種系的各自水平下子宮重量之間的差別有無統(tǒng)計學(xué)意義？窩別劑量（g/100g）：0.20.40.81106116145242681153701111334426387 表2 未成年大白鼠注射不同劑量雌激素后的子宮重量 練習(xí)（三）3、現(xiàn)有三種降低轉(zhuǎn)氨酶的藥物A、B、C，為了考察它們對甲型肝炎和乙型肝炎患者轉(zhuǎn)氨酶降低的程度之間的差別是否有統(tǒng)計學(xué)意義，收集到如下實驗數(shù)據(jù)（見表3，即從兩型患者的總體中各隨機(jī)抽取9例，分別隨機(jī)均分入三個藥物組中去），假定藥物與肝炎型別對觀測結(jié)果的影響程度是同等重要的。請選用合適的