第9章 定量研究

第九章

定量研究本章概要第一節(jié)定量研究概述第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案第一節(jié)定量研究概述一、基本概念二、定量研究的特征三、定量研究與定性研究的區(qū)別與聯(lián)系第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

定量研究是與定性研究相對(duì)的概念，也稱量化研究，是社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域的一種基本研究范式，也是科學(xué)研究的重要步驟和方法之一。第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

1.定性研究（Studyonmeasurement，Quantitativeresearch）是以研究者本人作為研究工具，在自然情境下采用多種資料收集方法對(duì)社會(huì)現(xiàn)象進(jìn)行整體性研究，使用歸納法分析資料和形成理論，通過與研究對(duì)象互動(dòng)對(duì)其行為和意義建構(gòu)獲得解釋性理解的一種活動(dòng)。第一節(jié)定量研究概述一、基本概念

2.定量研究（Qualitativeresearch）是一種對(duì)事物可以量化的部分進(jìn)行測(cè)量和分析，以檢驗(yàn)研究者自己關(guān)于該事物的某些理論假設(shè)的研究方法。第一節(jié)定量研究概述二、定量研究的特征

1.定量研究者在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行研究，以便把

研究目標(biāo)以外的種種影響排斥在研究之外。2.定量研究主要應(yīng)用量化的方法。3.定量研究只關(guān)注事前與事后的測(cè)量。4.定量研究主要運(yùn)用演繹法，自上而下的形成理論。5.定量研究中研究者與研究對(duì)象相互獨(dú)立，彼此

分離。第一節(jié)定量研究概述三、定量研究與定性研究的區(qū)別與聯(lián)系

定量研究定性研究可提供事物發(fā)生的量變信息可發(fā)現(xiàn)、解決問題以及回答為什么會(huì)發(fā)生只提供粗略的解釋對(duì)問題和現(xiàn)象提供較深入的解釋結(jié)果可推論到總體（隨機(jī)抽樣）結(jié)果不能推論到總體結(jié)論是演繹性的結(jié)論是歸納性的資料可做統(tǒng)計(jì)分析資料不適合做統(tǒng)計(jì)分析研究活動(dòng)研究動(dòng)機(jī)總結(jié)性的探索性的提供信息來驗(yàn)證假設(shè)幫助建立假設(shè)（一）定量研究與定性研究的區(qū)別（二）定量研究與定性研究的聯(lián)系第一、任何事物的質(zhì)變總是從量變開始的，只

有量變積累到一定程度時(shí)才會(huì)引起質(zhì)變。第二、兩種研究方法可以互相提供幫助與支持。第三、兩種研究方法可以穿插使用，相互借鑒、相互結(jié)合。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

定量研究設(shè)計(jì)的主要方法有

調(diào)查法、相關(guān)法、實(shí)驗(yàn)法本章主要介紹實(shí)驗(yàn)法第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素1.實(shí)驗(yàn)對(duì)象（subjects）2.實(shí)驗(yàn)因素（factor）3.實(shí)驗(yàn)效應(yīng)（effect）第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象（subjects）是由研究目的決定的具有某種特征的個(gè)體組成的群體，是實(shí)驗(yàn)因素所作用的對(duì)象，也是實(shí)驗(yàn)者所要認(rèn)知的對(duì)象第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素1.2選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象的基本原則（1）入選的實(shí)驗(yàn)對(duì)象能夠從科研中受益：如評(píng)價(jià)藥物的療效，研究人員應(yīng)清楚地掌握該藥的作用機(jī)理、適應(yīng)證、禁忌證或敏感菌株等資料。（2）實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)具有代表性：被選入的研究對(duì)象在病型、病情以及年齡、性別等方面應(yīng)具備某病的特征，即代表性強(qiáng)。（3）實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)具有客觀性：當(dāng)選擇人體（健康人或病人）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象時(shí)，社會(huì)因素是另一個(gè)不容忽視的方面。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素1.2選擇實(shí)驗(yàn)對(duì)象的基本原則（4）實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)具有依從性：依從性是指實(shí)驗(yàn)對(duì)象能按照預(yù)定計(jì)劃接受實(shí)驗(yàn)因素的合作程度。（5）實(shí)驗(yàn)對(duì)象應(yīng)有一定的樣本含量：為了使研究的結(jié)果具有真實(shí)性和可重復(fù)性，應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)對(duì)象有一定的樣本含量。（6）注意志愿者（volunteer）作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象對(duì)研究結(jié)果的影響：一般來說，志愿者多有難言的苦衷，如經(jīng)濟(jì)困難或自身患病求醫(yī)心切等，這些均可對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生影響。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素2.1實(shí)驗(yàn)因素（factor）又可稱為受試因素，是指為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃捎玫淖饔糜趯?shí)驗(yàn)對(duì)象身上的因素。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素2.2實(shí)驗(yàn)因素的選擇注意以下幾個(gè)問題（1）實(shí)驗(yàn)因素的強(qiáng)度（2）主要實(shí)驗(yàn)因素和次要實(shí)驗(yàn)因素（3）單因素和多因素（4）單水平和多水平第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素2.3實(shí)驗(yàn)因素的標(biāo)準(zhǔn)化和穩(wěn)定性（1）實(shí)驗(yàn)因素的標(biāo)準(zhǔn)化是通過查閱文獻(xiàn)或預(yù)備性實(shí)驗(yàn)篩選確定的“最適宜的因素”，對(duì)構(gòu)成實(shí)驗(yàn)因素的多組成分亦有明確的規(guī)定。（2）實(shí)驗(yàn)因素的穩(wěn)定性是指構(gòu)成研究因素的多個(gè)組分及有關(guān)條件在研究過程中保持恒定不變，同時(shí)要求可能影響實(shí)驗(yàn)效應(yīng)的非實(shí)驗(yàn)因素處于均衡狀態(tài)。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素2.4嚴(yán)格控制非處理因素控制非實(shí)驗(yàn)因素就是在實(shí)驗(yàn)過程中要嚴(yán)格控制，使各組在基本相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，即實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組除了實(shí)驗(yàn)因素不同外，其他條件應(yīng)盡可能一致，以便觀察該實(shí)驗(yàn)因素所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素3.1實(shí)驗(yàn)效應(yīng)（effect）是指實(shí)驗(yàn)因素作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象所呈現(xiàn)的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)效應(yīng)主要是通過具體指標(biāo)來反映。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要素3.2指標(biāo)選定的原則（1）指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性（2）指標(biāo)的客觀性（3）指標(biāo)的靈敏性（4）指標(biāo)的精確性（5）指標(biāo)的特異性第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1.隨機(jī)化原則2.對(duì)照原則3.盲法原則4.重復(fù)原則

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1.1隨機(jī)化原則的意義

所謂“隨機(jī)化”即指研究中的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象都有均等的機(jī)會(huì)被分配到任何一個(gè)組中去，分組的結(jié)果不受人為因素的干擾和影響。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中必須遵循隨機(jī)化的原則，這是保證試驗(yàn)中非處理因素均衡可比的重要手段。

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則1.2隨機(jī)化原則的實(shí)施

隨機(jī)化包括兩方面的內(nèi)容：隨機(jī)化抽樣和隨機(jī)化分組第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則2.1設(shè)立對(duì)照的意義

在科學(xué)研究中，除了實(shí)驗(yàn)因素與實(shí)驗(yàn)效應(yīng)有關(guān)外，還有其他許多非研究因素影響研究結(jié)果。這些因素可以分為：（1）不能預(yù)知結(jié)局的因素（2）霍桑效應(yīng)（hawthorneeffect）（3）安慰劑效應(yīng)第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則2.2設(shè)立對(duì)照的原則

設(shè)立對(duì)照應(yīng)滿足“均衡”的原則考察實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組是否均衡，可用t檢驗(yàn)、方差分析、χ2檢驗(yàn)等方法作均衡性檢驗(yàn)。第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則2.3常見的對(duì)照類型

（1）空白對(duì)照（2）安慰劑對(duì)照（3）實(shí)驗(yàn)對(duì)照（4）標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照（5）自身對(duì)照（6）歷史對(duì)照第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則3.1盲法是指實(shí)驗(yàn)的研究者或?qū)嶒?yàn)對(duì)象一方或雙方都不知道實(shí)驗(yàn)對(duì)象的分組情況（接受的是實(shí)驗(yàn)措施還是對(duì)照措施）的一種設(shè)計(jì)方法。

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則3.2盲法的分類根據(jù)盲法設(shè)置程度不同一般可分為以下幾類：（1）開放實(shí)驗(yàn)（2）單盲實(shí)驗(yàn)（3）雙盲實(shí)驗(yàn)（4）三盲實(shí)驗(yàn)

第二節(jié)常用定量研究的設(shè)計(jì)

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則4.重復(fù)原則

重復(fù)是指在相同條件下進(jìn)行多次觀察或多次研究以提高科研的科學(xué)性和可靠性。重復(fù)設(shè)計(jì)要求樣本適量，確定樣本含量的原則是：在保證研究結(jié)論具有一定可靠性（精度和檢驗(yàn)效能）的前提下，確定最小的樣本例數(shù)。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)二、配對(duì)設(shè)計(jì)三、配伍組設(shè)計(jì)四、拉丁方設(shè)計(jì)五、析因設(shè)計(jì)六、正交設(shè)計(jì)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

（一）基本概念

完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（completelyrandomdesign）將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按隨機(jī)原則分配到不同處理組，然后分別給予處理因素，再對(duì)它們的效應(yīng)進(jìn)行同期對(duì)比觀察。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（二）應(yīng)用范圍

凡兩組實(shí)驗(yàn)無法配對(duì)或多組實(shí)驗(yàn)無法配伍的情況，均可采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

（三）設(shè)計(jì)模式假設(shè)N為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的總體，Ne為納入的合格實(shí)驗(yàn)對(duì)象，R為隨機(jī)，I、II…K為組別，D為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)，T為處理因素。

研究對(duì)象N合格對(duì)象Ne隨機(jī)R統(tǒng)計(jì)分析Ⅰ組

Ⅱ組

….

K組D0

D1

….

Dk

分組施加因素效應(yīng)T1因素T2因素Tk因素….第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（四）樣本含量估計(jì) （1）定量資料的完全隨機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在組與組之間樣本含量相等（n1=n2）條件下，每組樣本含量（n）的計(jì)算公式如下：

式中s為標(biāo)準(zhǔn)差；d為預(yù)定差數(shù)；zα與zβ分別為規(guī)定的α與β在正態(tài)分布曲線下面積的正z值與負(fù)z值，計(jì)算時(shí)均取絕對(duì)值。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

（四）樣本含量估計(jì) （2）定性資料的完全隨機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在n1=n2條件下，每組樣本含量n的計(jì)算公式如下：

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)

（四）樣本含量估計(jì) （3）若多組共用一個(gè)對(duì)照組時(shí)，則共用對(duì)照組的樣本含量n應(yīng)當(dāng)隨處理組組數(shù)擴(kuò)大而增加，通常應(yīng)是：

式中n為各處理組樣本含量；k為處理組組數(shù)（不含對(duì)照組）。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)分析1.定量資料（1）兩組定量資料的比較（2）多組定量資料的比較

宜采用方差分析或Kruskal-Wallis法

正態(tài)性檢驗(yàn)滿足正態(tài)分布且方差齊不滿足正態(tài)分布與方差齊t檢驗(yàn)t'檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（五）數(shù)據(jù)分析2.定性資料（1）當(dāng)樣本量較大時(shí)，np＞5且n（1-p）＞5，可采用z檢驗(yàn)。（2）無序分類變量：①二分類資料：當(dāng)n＞40，且Tmin＞5時(shí)可采用Pearsonχ2檢驗(yàn)；當(dāng)n＞40，且1＜Tmin＜5時(shí)，應(yīng)采用連續(xù)校正χ2檢驗(yàn)；當(dāng)n≤40，或Tmin≤1時(shí)，可用Fisher精確概率法；②多分類資料可采用的行×列表χ2檢驗(yàn)。（3）有序分類資料：如臨床療效的痊愈、顯效、有效、無效與惡化；檢驗(yàn)結(jié)果的－、±、＋、＋＋、＋＋＋等，可采用Ridit檢驗(yàn)或成組設(shè)計(jì)的秩和檢驗(yàn)。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

一、完全隨機(jī)設(shè)計(jì)（六）注意事項(xiàng)1.盡量使各組樣本間具有均衡性，減少抽樣誤差。2.完全隨機(jī)設(shè)計(jì)各組樣本含量可以不等，但在總樣本量不變的條件下，n1=n2的設(shè)計(jì)效率高于n1≠n2的設(shè)計(jì)。3.根據(jù)研究目的確定實(shí)驗(yàn)組數(shù)。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)定義：配對(duì)設(shè)計(jì)（matched-pairsdesign）是將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按某些特征或條件配成對(duì)子，然后再把每對(duì)中的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分配到實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，給予不同的處理措施。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)1.基本概念

前后配對(duì)設(shè)計(jì)也稱自身配對(duì)（self-matching）是指同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象先后接受兩種不同的處理，即實(shí)驗(yàn)對(duì)象要接受前后兩個(gè)階段、兩種不同的處理措施，然后對(duì)處理措施的效果進(jìn)行對(duì)比研究。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)2.應(yīng)用范圍前后配對(duì)設(shè)計(jì)主要應(yīng)用于急性與短期的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于病情穩(wěn)定的慢性疾病也可采用這種設(shè)計(jì)。有3種情況下不能采用自身前后對(duì)照：①自限性疾?。虎谟屑竟?jié)性、隨時(shí)間變化的疾?。虎垡灾饔^指標(biāo)為測(cè)量指標(biāo)的疾病，但這并不是絕對(duì)的。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)模式

假設(shè)N為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的總體，Ne為符合納入標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，D為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)，C為對(duì)照措施，T為實(shí)驗(yàn)措施。T因素C因素研究對(duì)象N合格對(duì)象NeD0

D1

統(tǒng)計(jì)分析第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)4.樣本含量估計(jì)

式中s為標(biāo)準(zhǔn)差，d為預(yù)定差數(shù)，zα與zβ分別為規(guī)定的α和β在正態(tài)分布曲線下面積的正z值與負(fù)z值，計(jì)算均取絕對(duì)值。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)5.數(shù)據(jù)分析（1）定量資料：當(dāng)差值呈正態(tài)分布或經(jīng)轉(zhuǎn)換后成正態(tài)分布者均可采用配對(duì)T檢驗(yàn)。資料不符合正態(tài)分布，采用非參數(shù)檢驗(yàn)的符號(hào)秩和檢驗(yàn)。（2）有序分類資料：可采用符號(hào)檢驗(yàn)法及配對(duì)秩和檢驗(yàn)法。（3）無序分類資料：兩組間的差異比較可用配對(duì)χ2檢驗(yàn)，Kappa檢驗(yàn)通常用于一致性檢驗(yàn)評(píng)價(jià)。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（一）前后配對(duì)設(shè)計(jì)6.注意事項(xiàng)（1）洗脫期要求足夠長(zhǎng)，不能將第一個(gè)階段的治療效應(yīng)帶到第二階段（2）自身配對(duì)設(shè)計(jì)一定包括前后兩個(gè)階段的兩種處理措施（3）必要時(shí)應(yīng)另安排配對(duì)或改為異體配對(duì)設(shè)計(jì)（4）個(gè)體間差異較大時(shí)，可用相對(duì)差數(shù)進(jìn)行分析

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（二）左右配對(duì)設(shè)計(jì)1.基本概念

左右配對(duì)設(shè)計(jì)（left-rightpaireddesign）是指兩種不同處理分別施加于同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象兩個(gè)對(duì)稱部位、器官的設(shè)計(jì)，也是自身配對(duì)的一種形式。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（二）左右配對(duì)設(shè)計(jì)2.注意事項(xiàng)（1）若研究目的是利用病理模型觀察不同處理因素的療效，應(yīng)盡量做到條件齊同，保證兩側(cè)模型病變程度的一致性（2）處理組和對(duì)照組的左右分配可用簡(jiǎn)單隨機(jī)方法決定

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)1.基本概念

異體配對(duì)設(shè)計(jì)（individualmatchedpaireddesign）是將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按照一定的條件（依專業(yè)知識(shí)確定），將條件相同的個(gè)體配成對(duì)子，然后將對(duì)子內(nèi)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分配至實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，最后對(duì)其結(jié)果以配對(duì)分析的統(tǒng)計(jì)分析方法加以處理。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)2.應(yīng)用范圍由于異體配對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行同期平行觀察，不僅適于急性實(shí)驗(yàn)，也可用于慢性實(shí)驗(yàn)或較長(zhǎng)期觀察。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)模式以N代表總體，Ne代表納入的合格實(shí)驗(yàn)對(duì)象，P為配對(duì)，R為隨機(jī)，C為對(duì)照措施，T為實(shí)驗(yàn)措施，D代表效應(yīng)指標(biāo)數(shù)據(jù)配對(duì)P研究對(duì)象N合格對(duì)象NeT因素C因素隨機(jī)RΙ組II組D0

D1

統(tǒng)計(jì)分析分組施加因素效應(yīng)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)4.樣本含量估計(jì)1:1異體配對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的樣本含量估算公式與自身前后配對(duì)設(shè)計(jì)相同。但求得n在自身配對(duì)設(shè)計(jì)中為實(shí)驗(yàn)對(duì)象數(shù)，在異體配對(duì)設(shè)計(jì)中則是實(shí)驗(yàn)對(duì)象的對(duì)子數(shù)，即每組樣本例數(shù)。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)5.數(shù)據(jù)分析（1）配對(duì)t檢驗(yàn)：考慮到組間的齊同性問題，異體配對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)資料分析一般先對(duì)處理前兩組資料進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，以檢驗(yàn)配對(duì)是否成功（2）符號(hào)秩和檢驗(yàn)：應(yīng)為兩組前后的差值或?qū)ψ硬钪档慕y(tǒng)計(jì)分析（3）定性資料的差異比較可用配對(duì)χ2檢驗(yàn)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（三）異體配對(duì)設(shè)計(jì)6.注意事項(xiàng)（1）配對(duì)時(shí)應(yīng)盡量做到對(duì)子本身的齊同，配對(duì)條件應(yīng)包括所有主要影響因素（2）慢性實(shí)驗(yàn)中或長(zhǎng)期觀察過程中應(yīng)設(shè)法保持非處理因素的可比性，如生存條件和飼養(yǎng)條件等必須全程保持齊同（3）盡管處理前兩組比較P＞0.05，甚至P＞0.2，但并不意味著兩組處理前基線水平完全相等，應(yīng)以兩組對(duì)子前后差值的差數(shù)作配對(duì)t檢驗(yàn)（4）對(duì)處理前兩組對(duì)子的齊同性只能是表觀認(rèn)可，在這種情況下，若配對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩組處理后數(shù)據(jù)經(jīng)配對(duì)t檢驗(yàn)結(jié)果P＞0.05，此時(shí)可試作成組t檢驗(yàn)；在某些情況下，不可能取得處理前數(shù)據(jù)（如比較兩組內(nèi)臟病變），可直接進(jìn)行處理后的比較，其樣本含量應(yīng)適當(dāng)增大第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（四）交叉設(shè)計(jì)1.基本概念

交叉設(shè)計(jì)（cross-overdesign）是一種特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)。是將一組實(shí)驗(yàn)對(duì)象隨機(jī)分為兩組，一組接受甲種處理，一組接受乙組處理，待第一階段處理作用完全消失后，兩組交換處理進(jìn)行第二階段實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)兩種處理的效應(yīng)進(jìn)行比較分析。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（四）交叉設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)模式以N為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的總體，Ne為納入的合格實(shí)驗(yàn)對(duì)象，R為隨機(jī)，T為實(shí)驗(yàn)措施，D代表實(shí)驗(yàn)效應(yīng)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)（四）交叉設(shè)計(jì)3.適用范圍

主要用于樣本來源較少且實(shí)驗(yàn)對(duì)象狀態(tài)比較恒定的情況臨床上適用于目前尚無特殊治療而病情穩(wěn)定的慢性病患者的對(duì)癥治療效果觀察實(shí)驗(yàn)室研究中適用于離體器官的研究設(shè)計(jì)

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（四）交叉設(shè)計(jì)4.樣本含量估計(jì)

交叉設(shè)計(jì)的樣本含量估計(jì)與異體配對(duì)設(shè)計(jì)相同，由于較省樣本，實(shí)際上可略少些。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

二、配對(duì)設(shè)計(jì)

（四）交叉設(shè)計(jì)5.數(shù)據(jù)分析（1）定量資料：通?？刹捎肨檢驗(yàn)、方差分析或秩和檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，但常用的是方差分析。（2）分類資料：列聯(lián)表的χ2檢驗(yàn)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（一）基本概念

配伍組設(shè)計(jì)又稱隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)或隨機(jī)單位組設(shè)計(jì)（randomizedblockdesign），是配對(duì)設(shè)計(jì)的擴(kuò)大化，也可視為1:R的配比設(shè)計(jì)。它是按照一定的條件，將幾個(gè)條件相同或條件近似的實(shí)驗(yàn)對(duì)象劃成一個(gè)配伍組或區(qū)組，而后在每個(gè)區(qū)組內(nèi)部按隨機(jī)原則，將每個(gè)研究對(duì)象分配到各組，每組分別予以不同處理，然后對(duì)其結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（二）應(yīng)用范圍（1）若實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖腔卮饍煞N因素（研究因素、配伍組因素）各自的差異有無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的情況，不管是兩個(gè)或多個(gè)處理組（水平），均可采用配伍組設(shè)計(jì)（2）同一個(gè)研究對(duì)象用不同的方法或在不同的部位、不同時(shí)間對(duì)某一指標(biāo)的測(cè)定也是一種隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)（三）設(shè)計(jì)模式

若以N為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的總體，Ne為納入的合格樣本，B代表區(qū)組劃分條件，R代表在區(qū)組內(nèi)隨機(jī)，I、II…K為不同的處理組，D為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（四）數(shù)據(jù)分析1.定量資料：定量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如滿足正態(tài)分布與方差齊性的要求，則按兩因素方差分析進(jìn)行處理2.缺失值處理：能補(bǔ)做的應(yīng)當(dāng)重新實(shí)驗(yàn)，在無法重做的條件下，可按以下公式對(duì)個(gè)別缺項(xiàng)進(jìn)行估算。隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗(yàn)缺失一項(xiàng)的缺項(xiàng)值（x）估算公式如下：3.定性資料：Friedman秩和檢驗(yàn)第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（五）均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)均衡不完全配伍組設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合以下3個(gè)條件：

①k＞m；②kn=bm；③λ（k-l）=n（m-l），即λ=n(m-l)/(k-l)，要求λ必須是自然數(shù)。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（六）層次分組設(shè)計(jì)1.基本概念在醫(yī)學(xué)研究中，實(shí)驗(yàn)對(duì)象可按照A因素分為幾個(gè)大組，而后按B因素又可將大組分為幾個(gè)小組，每個(gè)小組又可依C因素分為幾個(gè)亞組……，這種設(shè)計(jì)稱為組內(nèi)分組設(shè)計(jì)或系統(tǒng)分組設(shè)計(jì)。因?yàn)檫@種設(shè)計(jì)是依照不同因素將實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行分層，層內(nèi)再分層，所以又稱為層次分組設(shè)計(jì)（hierarchicalclassificationdesign）第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

三、配伍組設(shè)計(jì)

（六）層次分組設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)模式兩層次分組設(shè)計(jì)思路第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)（一）基本概念拉丁方是指用r個(gè)拉丁字母排成r行r列的方陣，且每行每列中的每個(gè)字母只能出現(xiàn)一次，這樣的方陣叫r階拉丁方或r×r拉丁方。按拉丁方的字母及其行和列來安排各因素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)叫拉丁方設(shè)計(jì)（Latinsquaredesign）第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)

（二）適用范圍凡三因素實(shí)驗(yàn)，若每個(gè)因素的水平數(shù)相等且因素間無交互時(shí)均可采用拉丁方設(shè)計(jì)。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)

（三）設(shè)計(jì)模式在拉丁方設(shè)計(jì)中，正確安排3個(gè)因素是首要環(huán)節(jié)。一般實(shí)驗(yàn)單位按兩種屬性（非處理因素）形成區(qū)組，即每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)象既屬于一個(gè)行區(qū)組，又屬于一個(gè)列區(qū)組。因此，拉丁方設(shè)計(jì)的基本單位是一個(gè)“方格”第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)

（四）數(shù)據(jù)分析

拉丁方實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通常采用方差分析，其變異來源分為處理間、區(qū)組間、序列間、誤差4項(xiàng)。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)（四）數(shù)據(jù)分析拉丁方設(shè)計(jì)方差分析表格見下表。

變異來源SSνMSFP處理組間SS處理ν處理=k-1MS處理=SS處理/ν處理F處理=MS處理/MS誤差列間SS列ν列=k-1MS列=SS列/ν列F列=MS列/MS誤差行間SS行ν行=k-1MS行=SS行/ν行F行=MS行/MS誤差誤差SS誤差=SS總-SS處理-SS列-SS行ν誤差=(k-1)(k-2)MS誤差=SS誤差/ν誤差總變異SS總ν總=k2-1第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

四、拉丁方設(shè)計(jì)

（五）注意事項(xiàng)1．除樣本分配需要在區(qū)組內(nèi)隨機(jī)外，處理因素諸水平與拉丁字母關(guān)系的確定也要隨機(jī)化。2．必須明確3個(gè)因素彼此之間無交互作用。3.為提高結(jié)論的可靠性，應(yīng)用另一個(gè)或兩個(gè)拉丁工作方進(jìn)行重復(fù)。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

五、析因設(shè)計(jì)

（一）基本概念

析因設(shè)計(jì)（factorialdesign）全因子實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或完全交叉分組實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是指將兩個(gè)或多個(gè)因素的各個(gè)水平進(jìn)行排列組合，交叉分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

五、析因設(shè)計(jì)（二）設(shè)計(jì)模式

若以N為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的總體，Ne代表納入的合格實(shí)驗(yàn)對(duì)象，R為隨機(jī)，Ⅰ～Ⅳ為4個(gè)組，D為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)，A，B為兩因素，則22析因設(shè)計(jì)的模型如圖第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

五、析因設(shè)計(jì)

（三）數(shù)據(jù)分析應(yīng)采用析因設(shè)計(jì)的方差分析方法，兩因素析因設(shè)計(jì)方差分析表見表，其中假設(shè)A因素有I水平，B因素有J水平，A×B表示兩因素的交互作用。第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

五、析因設(shè)計(jì)

（三）數(shù)據(jù)分析兩因素析因設(shè)計(jì)方差分析表

變異來源SSνMSFPAB處理間A×BSSAνA=I-1MSA=SSA/νAFA=MSA/MS誤差SSBνB=J-1MSB=SSB/νBFB=MSB/MS誤差SS交互ν交互=νAνBMS交互=SS交互/ν交互F交互=MS交互/MS誤差誤差SS誤差ν誤差=ν總-νA-νB-ν交互MS誤差=SS誤差/ν誤差總變異SS總ν總=n-1第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

五、析因設(shè)計(jì)

（四）注意事項(xiàng)（1）若研究側(cè)重在了解兩個(gè)因素的主次與交互作用時(shí)，在設(shè)計(jì)上易犯的毛病就是只設(shè)3個(gè)組，即A因素、B因素、A+B因素，實(shí)際上這是不妥的。這種情況應(yīng)采用22析因設(shè)計(jì)，除這3個(gè)組外，還應(yīng)設(shè)立一個(gè)空白對(duì)照組。在臨床療效研究中，由于不宜設(shè)空白對(duì)照組，各組均應(yīng)在常規(guī)治療基礎(chǔ)上進(jìn)行，此時(shí)空白（指無A無B）對(duì)照組就是單純的常規(guī)治療組（2）樣本分配是隨機(jī)的，應(yīng)盡量保持組間樣本的均衡性（3）被試因素?cái)?shù)與水平數(shù)應(yīng)當(dāng)盡量少而精，以避免工作量過大第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

六、正交設(shè)計(jì)

（一）基本概念

正交設(shè)計(jì)（orthogonaldesign）是利用一套規(guī)格化的表格（正交表和相應(yīng)的交互表）進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，它是進(jìn)行多因素多水平實(shí)驗(yàn)的效率很高的設(shè)計(jì)方法。

第三節(jié)常見實(shí)驗(yàn)研究設(shè)計(jì)方案

六、正交設(shè)計(jì)

（二）適用范圍正交設(shè)計(jì)不僅能明確各因素的主次地位，而且可以知道哪些因素存在交互影響，還可以找出諸因素各個(gè)水平的最佳