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实验设计概述 山东大学学公卫学院 科研设计的质量直接影响着实验结果的准确性、可靠性、严密性和代表性，是实验数据的前提，决定着科学研究的成败。一个完整的科研设计包括专业设计和统计设计。二者相互结合，缺一不可。 专业设计：指研究者对专业知识的把握能力，直接影响着实验的深度和水平。 统计设计：指研究者对统计知识的正确应用，直接影响着科学实验的质量。统计设计的任务是从研究的部署、实施、直到研究结果的解释，进行系统的安排，要做到以最少的人力和物力来获得可靠的结论与信息。 根据搜集资料的方法，可将科学研究分为两大类： 调查研究：研究者只是“被动”地观察客观实际情况，不对研究对象施加任何干预措施。---- 调查设计 实验研究：研究者给研究对象人为地施加干预因素，然后观察这种干预因素产生的效应。----实验设计 实验设计概述 实验设计是科研计划的具体实施方案，是进行实验和统计分析的依据，是科学研究顺利进行以达到预期目标的重要保障。 一个科学合理的实验设计应该包括：根据研究目的确定研究内容、技术路线和研究方法，特别是如何用较少的人力、物力、财力和时间，最大限度地减少误差来进行实验、获得可靠的结果。 一、实验研究的特点及分类： 1、 实验研究的特点： （1）处理因素是研究者人为设置的； （2）受试对象接受何种处理因素或水平是由随机分配而定的，因此各组的非处理因素均衡性好，组间具有可比性。 （3）能使多个实验因素包含在较少次数的实验中，能有效地控制误差。 一、实验研究的特点及分类： 2、实验研究的分类： (1)实验室研究（experiment in laboratory） (2)临床试验（clinical trial） (3)社区干预试验(community intervening trial) 实验研究的分类 (1)实验室研究(experiment in laboratory)： 　　　以实验动物或某些标本为实验对象，容易随机化，研究者可以主动地施加任何干预措施。通常为一些探索性研究，例如毒物的致畸、致癌、致突变实验，一些药理实验等。 实验研究的分类 （2）临床试验（clinical trial）：以临床上的病人为实验对象。研究者在选择研究对象和施加干预措施时应特别注意要符合医学伦理学的要求，一般局限于对病人身心无损的实验，目的多为研究某种药物或某项疗法的疗效，且多为证实性研究。另外，由于人具有自然属性和社会属性，其心理状态和依从性会影响实验结果，故在设计时，应严格控制误差和偏倚。 实验研究的分类 (3)社区干预试验（community intervening trial）：以社区中的健康人群为研究对象，目的往往是观察某项保护性措施对疾病的防治效果。由于社区干预试验难以对研究对象进行良好的随机分配，因此又称半实验研究（quasi-experiment）。 例如，观察肾综合征出血热疫苗对肾综合征出血热的预防作用。 二、实验设计的基本原则： 对照(control)的原则 随机化(randomization)原则 重复(replication)的原则 均衡( homogeneity )的原则 (一)对照的原则 医学实验的目的是能够得到处理因素(treatment,T)的实验效应(effect,E)，即T?E。但在实验中，不可能是单纯的处理因素在起作用，非处理因素(S)也会起作用，即T+S?e+s。如何得到T产生的效应e，就要有一个实验设计，设计的主要手段是通过设立对照组对S加以控制和抵销，从而显示出处理因素的作用。 对照的原则——常用的对照形式 空白对照 实验对照 标准对照 自身对照 配对对照 相互对照 历史对照 安慰剂对照 对照的原则－－对照的形式 1、空白对照： 是指对照组不给以任何处理。例：为了解某疫苗效果，选两个发病率与人口构成和风俗习惯都接近的地区，一组接种疫苗(实验组)，一组不接种疫苗也不采取任何干预措施(空白对照组)，观察两地发病率的变化情况。临床试验中较少用。 示意图 试验组：T+S1 ? e+s1 || || 对照组：0+S2? 0+s2 ---------------------------------------------- T ? e 对照的原则－－对照的形式 2、实验对照：不给对照组施加处理因素，但施加某种实验因素，即对照组采用与实验组相同的操作程序但不含处理因素。 例如：观察赖氨酸对儿童生长发育的影响，给实验组的儿童课间加餐含赖氨酸的面包，对照组儿童课间加食不含赖氨酸