常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析方法

常用試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析方法第一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六僅研究主效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案完全隨機(jī)設(shè)計(jì)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)

交叉設(shè)計(jì)

拉丁方設(shè)計(jì)考慮交互作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

析因設(shè)計(jì)

正交設(shè)計(jì)第二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

不涉及各因素間的交互作用這些設(shè)計(jì)在提高對(duì)主效應(yīng)分析效率的同時(shí)，所得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)往往不能提供對(duì)交互項(xiàng)的分析信息，因此分析時(shí)不能指定交互項(xiàng)，否則無法得到分析結(jié)果。由于模型無法分析交互作用，僅當(dāng)有理由認(rèn)為研究所涉及的因素間確實(shí)無交互作用時(shí)，才能使用此類設(shè)計(jì)方案。僅研究主效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案第三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六完全隨機(jī)設(shè)計(jì)只涉及一個(gè)處理因素，兩個(gè)或多個(gè)水平，也稱單因素設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)的分析可分以下幾種情況：當(dāng)處理因素只有兩個(gè)水平即兩個(gè)處理組時(shí)，可選用兩樣本均數(shù)比較的t檢驗(yàn)、u檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)。當(dāng)處理因素有多個(gè)水平即多個(gè)處理組時(shí)可考慮單因素方差分析或秩和檢驗(yàn)。第四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)主要用于人體或試驗(yàn)單位之間有明顯差異或?qū)嵸|(zhì)性差異的情況。它通常將受試對(duì)象按性質(zhì)（如動(dòng)物的性別、體重，病人的病情、年齡、性別等非實(shí)驗(yàn)因素）相同或相近者分成b個(gè)區(qū)組，每個(gè)區(qū)組中的k個(gè)受試對(duì)象分別隨機(jī)分配到k個(gè)處理組中去；或?qū)ν粋€(gè)受試對(duì)象在同一處理的不同水平間進(jìn)行比較。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六例1

某研究者將24名貧血患兒按年齡及貧血程度分成8個(gè)區(qū)組group（b＝8），每區(qū)組中三名兒童用隨機(jī)的方式分配給A、B、C三種不同的治療方法treat（處理組，k＝3）。治療后血紅蛋白的增加量y（g/L）列表如下，數(shù)據(jù)見quzu.sav。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

配伍組由于每種組合搭配只有一個(gè)觀察值，因此交互作用、方差齊性和正態(tài)性無法考察隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

給出處理組和區(qū)組的樣本含量分析結(jié)果（1）兩因素表隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)第十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六分析結(jié)果（2）效應(yīng)檢驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)P=0.001，可以認(rèn)為三種治療方法對(duì)血紅蛋白的增量有差別第十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

交叉設(shè)計(jì)是在自身配對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展的設(shè)計(jì)方法，是一種特殊的自身對(duì)照設(shè)計(jì)。它可在同一病人身上觀察兩種或多種處理的效應(yīng)，消除病人之間的變異，減少誤差，提高檢驗(yàn)效能。按事先設(shè)計(jì)好的試驗(yàn)次序，在各個(gè)時(shí)期對(duì)研究對(duì)象先后實(shí)施各種處理，比較各處理組間的差異。交叉設(shè)計(jì)第十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六例2

為研究12名高血壓病人采用A、B兩方案療效的差別，隨機(jī)讓其中6名病人先以A法治療，后以B法治療；另外6名病人先B法，后A法。記錄治療后血壓的下降值（KPa），結(jié)果如下。試分析A、B兩方案療效有無差別，數(shù)據(jù)見crossover.sav。交叉設(shè)計(jì)第十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六stage：治療階段patient：病人編號(hào)treat：治療方案bp：血壓值交叉設(shè)計(jì)第十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六交叉設(shè)計(jì)第十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六交叉設(shè)計(jì)第十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六交叉設(shè)計(jì)第十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六P＝0.058，尚不能認(rèn)為兩種治療方案的療效有差別。分析結(jié)果交叉設(shè)計(jì)第十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

可安排一個(gè)實(shí)驗(yàn)因素、兩個(gè)區(qū)組因素。三因素水平數(shù)相同，以實(shí)驗(yàn)因素的水平數(shù)為基準(zhǔn)。要求三因素之間不存在交互作用（或交互作用可忽略不計(jì)）。該設(shè)計(jì)可以看出縱橫兩向都是配伍組，比隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)多了一個(gè)控制因素，但并不因此而增加實(shí)驗(yàn)例數(shù)，所以比隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)誤差更小，效率更高。拉丁方設(shè)計(jì)第十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六例3

為比較七種藥液的作用強(qiáng)度，用七個(gè)離體腸管標(biāo)本作試驗(yàn)，每個(gè)標(biāo)本可重復(fù)做七次試驗(yàn)，觀察指標(biāo)為作用強(qiáng)度計(jì)分。將七個(gè)標(biāo)本看作行區(qū)組，重復(fù)試驗(yàn)次序看作列區(qū)組（注：本例未隨機(jī)排列行和列），七個(gè)藥液看作處理并分別以A,B,C,D,E,F,G七個(gè)字母表示，試驗(yàn)結(jié)果如下，數(shù)據(jù)見latin.sav。拉丁方設(shè)計(jì)第二十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六biaoben：標(biāo)本號(hào)yaoye：藥液order：用藥次序intensity：作用強(qiáng)度拉丁方設(shè)計(jì)第二十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六拉丁方設(shè)計(jì)第二十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六拉丁方設(shè)計(jì)第二十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六拉丁方設(shè)計(jì)第二十四頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

不同的藥液作用強(qiáng)度間的差別具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.001），但標(biāo)本間和用藥次序間差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果第二十五頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六進(jìn)一步對(duì)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的變量yaoye用S-N-K作兩兩比較拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果第二十六頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

第2種藥液的作用強(qiáng)度明顯高于其他6種藥液拉丁方設(shè)計(jì)分析結(jié)果第二十七頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

實(shí)驗(yàn)中涉及m個(gè)實(shí)驗(yàn)因素（m≥2）。所有m個(gè)實(shí)驗(yàn)因素的水平都互相搭配到，構(gòu)成s個(gè)實(shí)驗(yàn)條件（s為m個(gè)因素的水平數(shù)之積）。在每個(gè)實(shí)驗(yàn)條件下至少要做2次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)，即總實(shí)驗(yàn)次數(shù)N≥2S

做實(shí)驗(yàn)時(shí)，每次都涉及全部因素，即因素時(shí)同時(shí)施加的。進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，將全部因素視為對(duì)觀測指標(biāo)的影響是同等重要的，即因素之間在專業(yè)上是地位平等的（應(yīng)以專業(yè)知識(shí)為依據(jù)），具體體現(xiàn)在分析每一項(xiàng)（包括主效應(yīng)和交互效應(yīng)）時(shí)所用的誤差是相同的，它被成為模型的誤差項(xiàng)。析因設(shè)計(jì)第二十八頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六例4

為研究家兔神經(jīng)縫合后的軸突通過率（％），采用兩種縫合方法：外膜縫合和束膜縫合，分別于1個(gè)月和2個(gè)月后測量軸突通過率，結(jié)果如下，試作統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)見xiyin.sav。析因設(shè)計(jì)第二十九頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六method：縫合方法time：縫合后時(shí)間rate：軸突通過率析因設(shè)計(jì)第三十頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六第三十一頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六析因設(shè)計(jì)第三十二頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

縫合后時(shí)間（time）有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＝0.012），縫合方法（method）以及縫合方法和縫合后時(shí)間的交互作用均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。析因設(shè)計(jì)分析結(jié)果第三十三頁，共三十四頁，編輯于2023年，星期六

根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，這些有代表性的點(diǎn)具備了“均勻分散，