實驗設計的統(tǒng)計學基本原則new

1、第十一章 實驗設計的統(tǒng)計學基本原則實驗（Experiment）：指由研究者主動地決定給予部分實驗對象某種處理，給予另部分對象某種對照處理的研究設計形式，這種處理的分配常常是隨機的。實驗設計（Experimental design）：是通過良好地計劃對象的選擇、處理因素的分配、結果指標的測量和資料分析來保證比較組間對象和實驗條件是均衡的，實驗結果有較好的可比性，并且較好地控制誤差以能用較小的樣本獲取可靠的結論。一實驗設計的三要素：受試對象、處理因素和實驗效應。1 處理因素（treatment）：根據(jù)研究目的，對受試對象施加的某種措施，稱為處理因素。注意：抓住主要因素?？刂苹祀s因素（“非處理因素”

2、在各組中應盡可能相同）。標準化（處理因素應該標準化，即研究過程中處理應該自始至終保持一致，不能因任何原因中途改變。）2 受試對象（subject）：動物種類，品系，窩別人診斷，依從性注意受試對象的同質性 (homogeneity)3 實驗效應（effect）：指標選擇：有效，客觀，靈敏，精確。 （頭痛，發(fā)燒）指標觀察：對人的觀察應注意避免偏性，提倡盲法。主觀指標的量化：如劃記評分。完全不滿意 完全滿意 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10二實驗研究的分類：根據(jù)實驗的對象不同，實驗分成三類。1. 動物實驗（animal experiment）2. 臨床試驗（Clinical trial）

3、3. 現(xiàn)場干預試驗（Intervention trial）三實驗中的變異及其來源：在實驗中，由于實驗對象自身特點、實驗條件的變化和實驗結果測量的不確定性造成實驗結果與真值的差別稱實驗誤差，根據(jù)統(tǒng)計分析上的處理不同，實驗誤差分成兩類：1. 隨機誤差：由大量、微小的、偶然的因素的共同作用引起的不易控制的誤差稱隨機誤差。如在實驗中，溫度、濕度、風向、振動、試劑、儀器、操作員等都可能造成結果的偏差。隨機變異是沒有傾向性的，在大量觀察條件下，隨機誤差的分布呈標準正態(tài)分布。隨機誤差的規(guī)律可以用統(tǒng)計方法分析。2.系統(tǒng)誤差（systematic error）：由于在對象選擇、處理因素分配的不隨機、測量結果的不

4、準確造成實驗結果有傾向性地偏離真值稱系統(tǒng)誤差，或稱偏倚（bias）。(1)選擇偏倚（selection bias）：指在選擇研究對象和分組時的非隨機化，造成結果的偏倚。如肝癌手術治療與化療的療效比較中，由于手術對象的選擇性造成有利于手術組的結果。(2)信息偏倚（information bias）：指測量方面的誤差，特別是主觀因素造成的有傾向性的偏倚。如在臨床試驗中，實驗組是在醫(yī)院測量，對照組是在家中測量。(3)混雜偏倚（confounding bias）：指實驗組與對照組在一些影響實驗結果的非處理因素不均衡造成結果的偏倚。如病情輕重、并發(fā)癥、輔助治療和護理等因素不均衡。四實驗設計的原則：(一)

5、 對照原則（control）：指設立對照組以排除非處理因素而顯示出處理的效應。處理組處理因素+非處理因素=處理和非處理的效應對照組非處理因素=非處理因素的效應對比：處理因素=處理效應均衡 (balance)：指各對比組之間除處理因素不同外，其它重要的可控制的非處理因素的分布保持一致。(1)實驗對象的特征保持一致，如年齡、性別、病情輕重、社會地位、文化、收入等。(2)實驗條件保持一致，如實驗過程、藥的形狀、儀器、護理、輔助治療等。(3)測定結果和療效評價保持一致，如調查的地點、詢問的方式、療效的評判標準、指標的測量過程等。為避免醫(yī)生和病人的主觀性，常采用盲法和安慰劑。(4)依從性（Complia

6、nce）在臨床療效評價試驗中，病人的依從性也會影響到研究結果，如對照組的病人可能依從性較差，造成虛假的新藥有效的結果。評價依從性的最常用也是最簡單的方法是數(shù)藥片。其它還有詢問法和測定法。臨床試驗中對照組的選擇：試驗組(處理組)：受試者接受新藥治療。對照組：受試者接受對照藥物的治療。1安慰劑對照：安慰劑（Placebo）指外形、味道和包裝都與實驗藥物一樣的無療效的藥物。排除服藥行為的療效作用。目的是在于消除研究者、受試者和參與評價人員等由心理因素等影響而形成的偏倚，分離出由試驗藥物所引起的真正的效應。2陽性藥物對照：以在臨床試驗中采用已知的、已批準上市的有效藥物作為試驗藥的對照, 稱為陽性藥物對

7、照。3劑量-反應對照：將試驗藥物設計成幾個劑量, 而受試者隨機地分入其中一個劑量組；它可以包括安慰劑對照即零劑量，也可以不包括安慰劑組。 劑量-反應對照主要用于研究劑量與療效的關系，或者僅用于說明療效。盲法試驗（Blind trial）：單盲法指病人不知道接受了何種治療，雙盲法指病人、執(zhí)行醫(yī)生都不知道接受了何種治療。三盲法指病人、執(zhí)行醫(yī)生和統(tǒng)計工作者都不知道接受了何種治療。雙模擬技術(double dummy)：由申辦者制備一個與試驗藥外觀相同的安慰劑，稱為試驗藥的安慰劑；再制備一個與對照藥外觀相同的安慰劑，稱為對照藥品的安慰劑。按編碼結果，試驗組服用試驗藥加上對照藥的安慰劑；對照組服用對照藥

8、加上試驗藥的安慰劑；各藥和其安慰劑服用方法相同。因此從整個用藥情況來看，每個病例所服用的藥物，每日次數(shù)，每次片數(shù)都是一樣的，這就保證盲法的實施。(二)隨機原則(randomization)：指在實驗對象的抽樣、分組、治療順序和結果測量等方面每個對象都有同等的概率。在實驗中，許多不可控制的混雜因素是沒辦法完全達到均衡的，而且許多因素事先無法預知會影響實驗結果，也就未能在設計時加以控制。這些因素在組間的均衡就依賴于隨機化來保障。在分析內科年鑒、英國醫(yī)學雜志、Lancet、新英格蘭醫(yī)學雜志上發(fā)表的80篇隨機對照臨床試驗文章，30%沒有清楚的證據(jù)說明是真正隨機化的。1.簡單隨機化：設有n個對象，需分配

9、到k個組，實驗對象分別編號為1,2,n。在隨機數(shù)字表找出n個隨機數(shù)，相同的隨機數(shù)舍棄，將隨機數(shù)按值大小排秩，每個秩就對應一個實驗對象。然后將前面的n/k個對象分到第一組，第二部分的n/k分到第二組，余類推。例如：將20例實驗對象隨機分為兩組。隨機數(shù)2217686581952392358702575161094306582482秩次5415141620619818111101339212717分配組AAAAAAAAAABBBBBBBBBB2.區(qū)組隨機化：隨機化不能保證比較的組間達到均衡。一些重要的混雜因素必須通過分層或區(qū)組隨機化來保障。在區(qū)組內的隨機化，設每個區(qū)組有k個對象，分別編號為1,2,k。從隨機數(shù)字表抽出k個隨機數(shù)，舍棄相同值，按大小編秩，每個秩號對應區(qū)組內的一個對象，再按隨機數(shù)順序分配處理。隨機數(shù)19362秩次15342分組ABCDE (三)重復原則(replication)：是指實驗要有足夠的樣本，在同樣的實驗條件下要重復觀察足夠的次數(shù)，即在實驗設計中需估計樣本含量。1. 容許誤差。 2.總體標準差。3.第一類錯誤的概率。 4.第二類錯誤的概率。五臨床試驗中的倫理學問題：基本原則：1. 新藥必須經(jīng)過嚴格的臨床前實驗，并通過有關部門檢驗和批準