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·沃登编辑· 医学论文中统计分析错误辨析与释疑(20) 　　一、合理选用实验设计类型的指导思想 面对一个具体的实验研究问题,究竟应该选择 设计3: 若动物饲养中心能明确地区分每只猫所来自的窝别,也知道每只猫的年龄,那么,研究者 素之间的交互作用;其次,应考虑必须加以控制的区组因素(即重要的非实验因素) 的个数及其水平数; 第三,应结合专业知识,考虑因素在施加时有无特殊要求,如“同时施加,还是分先后顺序施加”;同一个因素的各水平作用于受试对象时有无特殊要求,如“每一个受试对象只能接受因素的一个水平,还是可以接受因素的多个水平”;第四,实验者在经济、时间等方面的承受能力。将以上4 方面综合起来考虑, 是针对具体问题合理选用实验设计类型的基本指导 思想。 二、针对具体问题合理选用某种设计类型举例 (一)“成组、配对、交叉”设计中应选择哪一个 例1 　已知某中药有一定的降血压作用,先打 算通过动物实验了解该药的最适剂量。研究者根据 预实验的结果,拟采用A、B 两种可能的剂量,并要 求用猫作为受试对象。已知此药的持续作用时间小 于6 h,6 h 后血压又会恢复到原先的水平。根据先 验知识和对结果的精度要求,按统计公式估算,每一 组至少要用5 只猫。问:有哪几种可能的设计类型? 其中最优者是哪一种? 分析与解答:设计1: 由于该药有两个剂量A 和 B, 故最简单的做法是将10 只猫完全随机地均分成 2 组,1 组给药剂量为A, 另1 组给药剂量为B, 即采 用“成组设计”。 设计2: 我们还可以将10 只猫按他们自身的条 件,将性别、体重、年龄、健康状况、基础血压值等各 方面都相同或接近的每两只猫配成1 对,用随机的 方法决定其中1 只猫接受该药的A 剂量,另1 只猫 接受该药的B 剂量, 即采用“条件相近者配对 ———实验设计类型的合理选择 在领取猫时,可以规定:全部猫的年龄要基本相同, 从每一窝中取出2 只“性别相同、健康状况和基础血压值等各方面都相同或接近”的猫配成1 对,用随机的方法决定其中1 只猫接受该药的A 剂量,另1 只猫接受该药的B 剂量,即采用“同源配对设计”。 将上述3 种设计用表格的形式给出,以便比较, 见表1 。 上述3 种设计都存在一个不足之处:动物的利用率低,因为只要两次用药时间间隔大于6 h, 可就在同一只猫身上使用该药的两种剂量各实验1 次。于是,可以考虑下面的另外3 种设计。 设计4: 每只猫都先用该药的A 剂量,后用该药的B 剂量,时间间隔为8 h, 每次用药前后都测血压值, 用其差值作为观测指标, 即采用“自身配对设计”。 设计5: 将全部10 只猫完全随机地均分成2 组,用随机的方法决定第1 组5 只猫使用该药两种剂量的顺序,如先A 后B, 则第2 组中的5 只猫使用该药剂量的顺序正好相反。每只猫两次用药的时间间隔为8h, 每次用药前后都测血压值,用其差值作为观测指标,即采用“成组交叉设计”。 表1 　成组设计、条件相近者配对设计和同源配对设计的列表格式 编 血压改变值 对 血压改变值 窝 血压改变值 号 剂量: A B 号 剂量: A B 别 剂量: A B 1 × × 1 × × 1 × × 2 × × 2 × × 2 × × 3 × × 3 × × 3 × × 4 × × 4 × × 4 × × 5 × × 5 × × 5 × × 　　注:表中的“×”代表每只猫用药前后血压的差值 　　设计6: 将全部10 只猫按它们所具备的条件配成5 对(配对条件越严越好,如同源配对),用随机的方法决定每一对中2 只猫使用该药两种剂量的顺 序,如其中1 只猫使用该药剂量的顺序为先A 后B, 则另1 只猫使用该药剂量的顺序正好相反。每只猫两次用药的时间间隔为8h, 每次用药前后都测血压值, 用其差值作为观测指标, 即采用“配对交叉设计”。 将上述3 种设计用表格的形式给出,以便比较, 见表2 。 设计类型点评:显然,后3 个设计比前3 个设计 对动物的利用率提高了,作统计分析时“自由度”增大了, 4(即自身配对设计) 还是有问题的,对所有的猫来说,用该药的剂量都是先A 后B, 这样就人为地引入了“顺序误差”;设计5(即成组交叉设计) 是比较好的设计方法,它可以将该药的A、B 两个剂量的使用顺序所产生的影响分解出来;从对受试对象个体差异的控制角度来考察,设计6(即配对交叉设计) 的效果应该是最好的。 (二)“单因素k 水平设计、配伍组设计、拉丁方设计”中应选择哪一个 例2 　已知某中药有一定的降血压作用,先打算通过动物实验了解该药