實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查設(shè)計(jì)-課件

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查設(shè)計(jì)1PPT課件主要內(nèi)容實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、目的掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要素、原則掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三大要素、三大原則；理解實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)各要素、原則的具體要求。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程理解常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的過(guò)程；觀察性研究設(shè)計(jì)特點(diǎn)與目的理解常用的抽樣方法。2PPT課件研究設(shè)計(jì)類型調(diào)查設(shè)計(jì)（觀察性研究）是指研究者通過(guò)客觀地觀察、描述調(diào)查對(duì)象來(lái)搜集資料，未加任何的干預(yù)措施，比如:調(diào)查了解某地學(xué)齡前兒童的乙肝表面抗原的陽(yáng)性率，某地新生兒出生缺陷的發(fā)生率等；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（實(shí)驗(yàn)研究）是指研究者根據(jù)研究假設(shè)主動(dòng)地對(duì)研究對(duì)象加以干預(yù)措施，并觀察總結(jié)其結(jié)果，回答研究假設(shè)所提出的問(wèn)題。3PPT課件實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的目的控制和降低系統(tǒng)誤差對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,縮小實(shí)驗(yàn)隨機(jī)誤差,以利于進(jìn)行統(tǒng)計(jì)推斷,更確切地回答研究者事先提出的假設(shè)。FisherRA（1890-1962）Tocallinthestatisticianaftertheexperimentisdonemaybenomorethanaskinghimtoperformapostmortemexamination:hemaybeabletosaywhattheexperimentdiedof.4PPT課件實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的分類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究:以動(dòng)物或標(biāo)本（如細(xì)胞、組織等）為研究對(duì)象，因此在研究中，研究者可以主動(dòng)施加干預(yù)措施。臨床試驗(yàn):以人為研究對(duì)象。多中心、隨機(jī)、盲法、平行對(duì)照臨床試驗(yàn)（RCT)社區(qū)干預(yù)試驗(yàn):以社區(qū)人群為研究對(duì)象，接受某種處理或干預(yù)措施的基本單位是整個(gè)社區(qū)或某一人群的亞群。其主要目的是通過(guò)干擾某些危險(xiǎn)因素或施加某些保護(hù)性措施，觀察其對(duì)人群產(chǎn)生的預(yù)防效果。5PPT課件實(shí)驗(yàn)研究的要素

處理因素受試對(duì)象實(shí)驗(yàn)效應(yīng)6PPT課件處理因素處理因素是指研究者根據(jù)研究目的欲施加或觀察的、能作用于研究對(duì)象并引起直接或間接效應(yīng)的因素。要求:抓住主要的處理因素；找出非處理因素（混雜因素）加以控制；處理因素應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化。7PPT課件受試對(duì)象動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)象和臨床（現(xiàn)場(chǎng)）試驗(yàn)對(duì)象受試對(duì)象的同質(zhì)性明確的疾病診斷的標(biāo)準(zhǔn)及納入和排除標(biāo)準(zhǔn)好的依從性8PPT課件實(shí)驗(yàn)效應(yīng)指處理作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的反應(yīng),一般是通過(guò)某些觀察指標(biāo),定量或定性地反映實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。選擇觀察指標(biāo)的基本原則指標(biāo)的選擇必須與研究目的密切關(guān)聯(lián)客觀性盡可能選擇客觀指標(biāo),避免一些籠統(tǒng)的、不確切的指標(biāo)。準(zhǔn)確性選用的指標(biāo)應(yīng)盡量精確。靈敏性和特異性實(shí)驗(yàn)效應(yīng)指標(biāo)應(yīng)當(dāng)同時(shí)兼顧其靈敏性和特異性,盡量使靈敏性和特異性都高。9PPT課件實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則

隨機(jī)化原則對(duì)照原則重復(fù)原則盲法原則10PPT課件對(duì)照原則設(shè)立對(duì)照組的目的是襯托處理因素的效應(yīng)。所設(shè)立的對(duì)照組必須與實(shí)驗(yàn)組達(dá)到均衡可比。除干預(yù)措施外,組間其他影響結(jié)果的非處理因素等盡可能相同。對(duì)所研究疾病的易感度及發(fā)病機(jī)會(huì)相等。檢測(cè)和觀察方法及診斷標(biāo)準(zhǔn)必須一致?？瞻讓?duì)照、安慰劑對(duì)照、實(shí)驗(yàn)對(duì)照、標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照、歷史對(duì)照等。11PPT課件對(duì)照的基本形式自身對(duì)照對(duì)照與實(shí)驗(yàn)在同一受試者身上進(jìn)行,如用藥前后作為對(duì)比?？瞻讓?duì)照對(duì)照組不施加任何處理因素。安慰劑對(duì)照主要目的是為了平衡對(duì)照組病人心理因素的影響。實(shí)驗(yàn)對(duì)照（陽(yáng)性對(duì)照）對(duì)照組不施加處理因素,但施加某種實(shí)驗(yàn)因素。標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照不設(shè)立專門的對(duì)照組,而是用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)值或正常值做對(duì)照。歷史對(duì)照12PPT課件重復(fù)原則重復(fù)原則包含重現(xiàn)性和觀察單位數(shù)量?jī)煞矫娴暮x。可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)能在相同的條件下重現(xiàn)；可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也不能憑一次實(shí)驗(yàn)或3～5例結(jié)果獲得,一定要有足夠量的觀察單位數(shù)。13PPT課件盲法盲法:為了控制臨床試驗(yàn)過(guò)程和解釋結(jié)果時(shí)產(chǎn)生的偏倚。單盲:受試者不知道分組情況。雙盲:研究者和受試者均未知分組情況和接受處理的具體內(nèi)容。第三方盲法評(píng)價(jià)開放性試驗(yàn)盲法技術(shù)膠囊技術(shù)雙盲雙模擬14PPT課件隨機(jī)化原則What:將實(shí)驗(yàn)對(duì)象按相同的概率分配到預(yù)先設(shè)定的幾個(gè)處理組中。Why:保證各處理組間在大量不可控制的非處理因素的分布方面盡量保持均衡一致。避免研究者主觀因素對(duì)分組的干擾。How:常用的隨機(jī)化方法有抽簽法、隨機(jī)數(shù)字表、隨機(jī)排列表和隨機(jī)函數(shù)法。15PPT課件常用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

單因素:一個(gè)觀察因素的不同強(qiáng)度水平作用效應(yīng)間差異的研究。完全隨機(jī)設(shè)計(jì)、序貫設(shè)計(jì)。多因素:觀察兩個(gè)以上因素不同強(qiáng)度水平下作用效應(yīng)差異的研究。交叉設(shè)計(jì)、隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)、拉丁方設(shè)計(jì)、析因設(shè)計(jì)、裂區(qū)設(shè)計(jì)、正交設(shè)計(jì)。16PPT課件completelyrandomdesign完全隨機(jī)設(shè)計(jì)不考慮個(gè)體差異的影響，僅涉及一個(gè)處理因素，但可有兩個(gè)或多個(gè)水平，兩個(gè)水平時(shí)也稱為成組設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方法:將受試對(duì)象編號(hào)，按預(yù)先規(guī)定，利用隨機(jī)排列表、隨機(jī)數(shù)字表或隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)字將受試對(duì)象隨機(jī)分配到各組中。各處理組的樣本例數(shù)可以相等，也可以不等，但相等時(shí)檢驗(yàn)效率最高。17PPT課件完全隨機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)例將24只大白鼠隨機(jī)分成3個(gè)處理組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并要求每個(gè)處理組8只大白鼠。隨機(jī)分組過(guò)程:1.將大白鼠按體重編號(hào)；2.任意指定隨機(jī)數(shù)字表中第3行，從第7、8列開始由上向下抄錄24個(gè)兩位的隨機(jī)數(shù)，重復(fù)數(shù)字刪掉；3.將抄錄的隨機(jī)數(shù)按大小排序，用秩次R表示；4.規(guī)定秩次R為1-8者分入甲組，9-16者分入乙組，17-24者分入丙組。18PPT課件1.將大白鼠按體重編號(hào)編號(hào)123456789101112編號(hào)13141516171819202122232419PPT課件2.任意指定隨機(jī)數(shù)字表中第3行,從第7、8列

開始由上向下抄錄24個(gè)兩位的隨機(jī)數(shù),重復(fù)數(shù)字刪掉編號(hào)123456789101112隨機(jī)數(shù)027126645470303395414227編號(hào)131415161718192021222324隨機(jī)數(shù)84172459180656754468129720PPT課件3.將抄錄的隨機(jī)數(shù)按大小排序,用秩次R表示編號(hào)123456789101112隨機(jī)數(shù)027126645470303395414227R12071714199102311128編號(hào)131415161718192021222324隨機(jī)數(shù)841724591806567544681297R224616521521131832421PPT課件4.規(guī)定秩次R為1-8者分入甲組,

9-16者分入乙組,17-24者分入丙組。編號(hào)123456789101112隨機(jī)數(shù)027126645470303395414227R12071714199102311128組別甲丙甲丙乙丙乙乙丙乙乙甲編號(hào)131415161718192021222324隨機(jī)數(shù)841724591806567544681297R2246165215211318324組別丙甲甲乙甲甲乙丙乙丙甲丙22PPT課件完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):設(shè)計(jì)和分析簡(jiǎn)單易行。缺點(diǎn):只分析一個(gè)因素，沒(méi)有考慮個(gè)體間的差異，因而要求各觀察單位要有較好的同質(zhì)性，否則，需擴(kuò)大樣本含量。23PPT課件Randomizedblockdesign隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)亦稱配伍組設(shè)計(jì),是將受試對(duì)象先按配比條件配成區(qū)組,再將各區(qū)組中的受試對(duì)象分配到各個(gè)處理組。每個(gè)區(qū)組有兩個(gè)或兩個(gè)以上受試對(duì)象,當(dāng)每個(gè)區(qū)組只有兩個(gè)受試對(duì)象時(shí),也稱為配對(duì)設(shè)計(jì)（paireddesign)。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)一般以主要的非實(shí)驗(yàn)因素作為配比條件,而不以實(shí)驗(yàn)因素作為配比條件。24PPT課件隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)實(shí)例將24只大白鼠隨機(jī)分成3個(gè)處理組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并要求每個(gè)處理組8只大白鼠。隨機(jī)分組步驟:1.將24只大鼠按體重順序編號(hào)；2.按照體重相近的原則將大白鼠分成8個(gè)區(qū)組；3.各區(qū)組分別指定隨機(jī)排列表中第1-8行，抄錄1-3之間的隨機(jī)數(shù)；4.規(guī)定隨機(jī)數(shù)為1者分入甲組，2者分入乙組，3者分入丙組。25PPT課件1.將24只大鼠按體重順序編號(hào)編號(hào)123456789101112編號(hào)13141516171819202122232426PPT課件2.按照體重相近的原則將大白鼠分成8個(gè)區(qū)組編號(hào)123456789101112區(qū)組111222333444

編號(hào)131415161718192021222324區(qū)組55566677788827PPT課件3.各區(qū)組分別指定隨機(jī)排列表

中第1-8行,抄錄1-3之間的隨機(jī)數(shù)編號(hào)123456789101112區(qū)組111222333444隨機(jī)數(shù)132213123132

編號(hào)131415161718192021222324區(qū)組555666777888隨機(jī)數(shù)12321332132128PPT課件4.隨機(jī)數(shù)為1者入甲組,2者入乙組,3者入丙組。編號(hào)123456789101112區(qū)組111222333444隨機(jī)數(shù)132213123132組別甲丙乙乙甲丙甲乙丙甲丙乙

編號(hào)131415161718192021222324區(qū)組555666777888隨機(jī)數(shù)123213321321組別甲乙丙乙甲丙丙乙甲丙乙甲29PPT課件兩種設(shè)計(jì)方法分組結(jié)果對(duì)比完全隨機(jī)設(shè)計(jì)：甲：1、3、12、14、15、17、18、23；乙：5、7、8、10、11、16.19、21；丙：2、4、6.9、13、20、22、24。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)：甲：1、5、7、10、13、17、21、24；乙：3、4、8、12、14、16.20、23；丙：2、6.9、11、15、18、19、22。30PPT課件隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):該類設(shè)計(jì)按配比條件將受試對(duì)象配成對(duì)子或配伍組，從而排除了諸多非處理因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，保證了各組間的可比性，減少了抽樣誤差；增加了區(qū)組信息，可減少樣本含量，提高統(tǒng)計(jì)效率。缺點(diǎn):受配對(duì)或配伍條件的限制，有時(shí)難以將受試對(duì)象配成區(qū)組，從而損失部分受試對(duì)象的信息；區(qū)組內(nèi)有受試對(duì)象脫落時(shí)會(huì)影響統(tǒng)計(jì)分析；自身配對(duì)時(shí)，兩種處理施加于受試對(duì)象的順序效應(yīng)會(huì)混雜在實(shí)驗(yàn)效應(yīng)中。31PPT課件factorialdesign析因設(shè)計(jì):是一種將兩個(gè)或多個(gè)因素的各水平交叉分組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（或試驗(yàn)）的設(shè)計(jì)。它不僅可以檢驗(yàn)各因素內(nèi)部不同水平間有無(wú)差異，還可檢驗(yàn)各因素間是否存在交互作用。若因素間存在交互作用，表示各因素不是獨(dú)立的，一個(gè)因素的水平發(fā)生變化，會(huì)影響其它因素的實(shí)驗(yàn)效應(yīng)；反之，若因素間不存在交互作用，表示各因素是獨(dú)立的，任一因素的水平發(fā)生變化，不會(huì)影響其它因素的實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。32PPT課件析因設(shè)計(jì)析因設(shè)計(jì)與完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的區(qū)別:析因設(shè)計(jì)的處理組是由兩個(gè)或兩個(gè)以上處理因素的不同水平的全面組合而成，即處理組數(shù)等于因素?cái)?shù)與水平數(shù)的乘積。例如，兩個(gè)因素各有3個(gè)水平時(shí)，實(shí)驗(yàn)組數(shù)為3×3=9；四個(gè)因素各有2個(gè)水平時(shí)，實(shí)驗(yàn)組數(shù)為2×2×2×2=16。應(yīng)用析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，分析的因素?cái)?shù)和各因素的水平數(shù)不宜過(guò)多。一般因素?cái)?shù)不超過(guò)4，水平數(shù)不超過(guò)3。33PPT課件析因設(shè)計(jì)常見的設(shè)計(jì)模型有2×2析因設(shè)計(jì)，兩因素析因?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)用于研究A.B兩個(gè)因素內(nèi)部不同水平間有無(wú)差異，特別是研究A.B因素間是否存在交互作用。2×2析因設(shè)計(jì)是指有兩個(gè)因素，每個(gè)因素各有兩個(gè)水平，共有4個(gè)組合。設(shè)A1代表A因素1水平，A2代表A因素2水平；B1代表B因素1水平，B2代表B因素2水平，交叉組合后的2×2析因設(shè)計(jì)模型如下：B1B2A1A1B1A1B2A2A2B1A2B234PPT課件析因設(shè)計(jì)實(shí)例某醫(yī)師欲研究A.B兩藥是否有治療缺鐵性貧血的作用，以及兩藥間是否存在交互作用。用何試驗(yàn)設(shè)計(jì)可達(dá)到研究者的研究目的，并做出設(shè)計(jì)分組。按2×2析因設(shè)計(jì)有4個(gè)實(shí)驗(yàn)組，分別為A1B1、A1B2、A2B1和A2B2。設(shè)計(jì)分組如下：第一組（A1B1）：A藥+B藥+一般療法第二組（A1B2）：A藥+一般療法第三組（A2B1）：B藥+一般療法第四組（A2B2）：一般療法35PPT課件析因設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):是一種高效率的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，不僅能夠分析各因素內(nèi)部不同水平間有無(wú)差別，還具有分析各種組合的交互作用的功能。缺點(diǎn):析因設(shè)計(jì)隨因素與水平數(shù)的增加，所需要受試對(duì)象和分析工作量急劇增加，分析結(jié)果的解釋也比較復(fù)雜。36PPT課件crossoverdesign交叉設(shè)計(jì)：是在自身配對(duì)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。該設(shè)計(jì)考慮了一個(gè)處理因素（A.B兩水平），兩個(gè)與處理因素?zé)o交互作用的非處理因素（試驗(yàn)階段和受試對(duì)象）對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。

ABI洗脫期BAII觀察結(jié)果37PPT課件交叉設(shè)計(jì)的適用條件和注意事項(xiàng)處理因素只有2水平,且兩個(gè)非處理因素（試驗(yàn)階段、受試對(duì)象）與處理因素間無(wú)交互作用。試驗(yàn)要求兩個(gè)階段之間必須安排一定的間隔時(shí)間（洗脫期）,以便消除前階段治療措施的殘留效應(yīng),保證兩階段的起始條件一致,間隔時(shí)間的長(zhǎng)短決定于藥物從體內(nèi)的排除時(shí)間,可參照藥典或預(yù)試驗(yàn)中藥物在血清中的衰減速度,決定其間隔時(shí)間。適用于病情較穩(wěn)定、病程可以分階段、短期治療可見療效的疾病。38PPT課件交叉設(shè)計(jì)優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):具備自身配對(duì)的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，如減少個(gè)體差異對(duì)處理因素的影響，節(jié)省樣本含量等；能控制時(shí)間因素（試驗(yàn)階段）對(duì)處理方式的影響，因而優(yōu)于自身對(duì)照設(shè)計(jì)；各試驗(yàn)對(duì)象皆接受了試驗(yàn)因素和對(duì)照，符合醫(yī)德要求。缺點(diǎn):由于洗脫期要停止治療，給臨床實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)較大困難。39PPT課件觀察性研究（ObservationStudy)觀察性研究:調(diào)查研究，根據(jù)實(shí)際情況提出問(wèn)題，經(jīng)資料收集、整理和分析得出初步的或中期結(jié)果，為下一步建立或驗(yàn)證假設(shè)，得到更肯定的結(jié)論提供依據(jù)。40PPT課件觀察性研究觀察性研究的特點(diǎn):研究/分析因素是客觀存在的，研究過(guò)程中沒(méi)有人為的施加干預(yù)措施，而是客觀地觀察記錄某些現(xiàn)象的現(xiàn)狀及其相關(guān)特征；不能采用隨機(jī)分配的方法來(lái)平衡或消除非研究因素對(duì)研究結(jié)果的影響。觀察性研究目的可分為兩種:了解樣本信息來(lái)推斷總體特征；掌握和探索變量間的相互關(guān)系。41PPT課件調(diào)查方法簡(jiǎn)介普查:對(duì)總體中所有的觀察單位進(jìn)行調(diào)查,一般用于了解總體在某一特定“時(shí)點(diǎn)”上的情況，如年中人口數(shù)、時(shí)點(diǎn)患病率。典型調(diào)查:亦稱案例調(diào)查。即對(duì)事物進(jìn)行全面了解的基礎(chǔ)上，有目的選擇典型的人和單位進(jìn)行調(diào)查。抽樣調(diào)查:是醫(yī)學(xué)研究中最常用的方法，是通過(guò)隨機(jī)抽樣方法從總體中隨機(jī)抽取一定數(shù)量具代表性的觀察單位組成的樣本進(jìn)行調(diào)查，然后根據(jù)樣本信息來(lái)推斷總體特征。42PPT課件常用的抽樣方法

單純隨機(jī)抽樣（simplerandomsampling）將調(diào)查總體全部觀察單位編號(hào)，再用抽簽法或隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)抽取部分觀察單位組成樣本。

優(yōu)點(diǎn):操作簡(jiǎn)單，均數(shù)、率及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)誤計(jì)算簡(jiǎn)單。缺點(diǎn):總體較大時(shí)，難以一一編號(hào)。43PPT課件常用的抽樣方法系統(tǒng)抽樣（systematicsampling）又稱機(jī)械抽樣、等距抽樣，即先將總體的觀察單位按某一順序號(hào)分成n個(gè)部分，再?gòu)牡谝徊糠蛛S機(jī)抽取第k號(hào)觀察單位，依次用相等間距，從每一部分各抽取一個(gè)觀察單位組成樣本。優(yōu)點(diǎn):易于理解、簡(jiǎn)便易行。缺點(diǎn):總體有周期或增減趨勢(shì)時(shí)，易產(chǎn)生偏性。44PPT課件常用的抽樣方法整群抽樣(clustersampling)

總體分群，再隨機(jī)抽取幾個(gè)群組成樣本，群內(nèi)全部調(diào)查。

優(yōu)點(diǎn):便于組織、節(jié)省經(jīng)費(fèi)。缺點(diǎn):抽樣誤差大于單純隨機(jī)抽樣。45PPT課件常用的抽樣方法分層抽樣（stratifiedsampling）

先按對(duì)觀察指標(biāo)影響較大的某種特征，將總體分為若干個(gè)類別，再?gòu)拿恳粚觾?nèi)隨機(jī)抽取一定數(shù)量的觀察單位，合起來(lái)組成樣本。有按比例分配和最優(yōu)分配兩種方案。

優(yōu)點(diǎn):樣本代表性好，抽樣誤差減少。以上四種基本抽樣方法都屬單階段抽樣，實(shí)際應(yīng)用中常根據(jù)實(shí)際情況將整個(gè)抽樣過(guò)程分為若干階段來(lái)進(jìn)行，稱為多階段抽樣（multi-stagesampling）。46PPT課件按研究時(shí)間分組橫斷面調(diào)查（cross-sectionalstudy）；病例對(duì)照研究（case-controlstudy）；隊(duì)列研究（cohortstudy