临床研究设计的基本原则（下）
[关键词] 临床研究设计原则
健康讯:
三、重复（Replication）的原则（一）重复的概念和意义“重复”即要求研究样本对于相应的总体具有代表性，它包含研究样本应具有与相应总体的同质性和足够的样本含量的两个条件。这是为了保证从研究样本所获取的信息、研究结论能外推及具有同一性质的别的病人。从上面叙述可知，样本的代表性既具有“性质”方面的特征，也有“数量”方面的要求。临床研究中，选取什么性质的样本，代表什么性质的总体，是由研究目的所规定的。不同的研究目的要求纳入不同范围、性质、特征的研究对象。而同一的研究目的，则要求纳入具有相同范围、性质、特征的研究对象，这也称研究对象的“均一性”。与其说，研究样本对于相应总体具有“同质性”，不如说，从研究样本所得到的结论只能推及于与样本具有相同范围、性质、特征的人群。为了使从研究样本获取的研究结论具有外推性，除了“同质性”外，还必须有足够的样本含量。由于临床医学的研究对象是人，生物学的差异是普遍地存在着，并且无法以人为的方法加以控制和避免。同时，社会因素、自然环境、个体的思维、情感等也都对个体的健康或疾病状况起重要影响。即使是同一疾病，不同个体的差异也常常异常明显，表现为不同的临床过程、类型和预后。因此，如果仅仅从少数或极有限的研究对象获取关于疾病病因、临床过程、诊治效能的信息，并据此推导结论，显然是片面、不完整的，有时甚至可能是错误的。临床研究结论只有建立在足够的样本含量基础之上，才有可能尽量减少偏倚和控制或识别机遇的影响。（二）临床研究实施重复原则的常用措施1、严格按照研究目的规定研究对象的性质与范围
临床研究常是以疾病作为研究的客体。对此，有关研究对象的性质与范围涉及下列几个方面。（1）诊断标准(Diagnostic Criteria)：指能够正确诊断一个疾病或证候的现行公认的标准。其来源有：① 国际统一标准：如世界卫生组织（ＷＨＯ）关于原发性高血压的诊断标准；美国风湿病学会（ＡＲＡ）关于类风湿性关节炎的诊断标准；② 国内统一标准：包括政府主管部门，全国性学术组织制订的诊断标准；③ 地方性学术组织制订的诊断标准；研究者可根据实际情况按上述先后顺序进行选择。中药新药的临床试验常以中医病、证为主体，或病、证结合为特征，因而中医病、证的诊断标准是需要首先考虑的，如评价对于现代医学疾病的疗效时，同时也要有关于现代医学的疾病诊断标准。
（2）纳入标准（Inclusive Criteria）：指合格受试者所应具备的条件。在一项具体研究中，被纳入研究的对象，除应符合诊断标准外，研究者还必须根据具体的研究目的及实施的可行性，对纳入研究的对象的其它条件同时作出规定。一般包括：① 对于病情、病型、病期、病程的规定；② 对年龄、性别、婚姻状况的规定；③ 对职业、居住地、个人嗜好状况等的规定。（3）排除标准（Exclusive Criteria）：指不应该被纳入研究的条件。其目的在于排除其它情况对于研究结论的影响① 不符合诊断标准和纳入标准者。② 虽符合诊断标准，但有下列情况之一者：ａ同时患有其它病、证或合并症者；ｂ已接受有关治疗，可能影响对效应指标观测者；ｃ伴有影响效应指标观测、判断的其它生理或病理状况，如月经周期；心、肝、肾损害，影响药物体内代谢者；ｄ某些特征人群如被纳入研究则有悖于医疗道德者，如孕妇、婴幼儿、未成年人、高龄患者、过敏体质、病情危笃或疾病的晚期患者；ｅ不合作者，如不愿意接受研究措施或因患有精神病未能合作者；ｆ其它：如住地过远，未能随访者。上述“排除标准”并非是绝对的。不同的研究目的常有不同的排除标准。如果一项研究旨在观察药物在肝肾功能损害人群中的剂量选择，自然，排除标准中就不应该将肝肾功能损害者列入其中。值得指出的是，临床研究常需设立对照，若是不同总体间的比较，则对照人群也应有相应的诊断、纳入和排除标准。某些研究，以健康人为受试者或对照人群时，必需根据具体研究目的，予“健康人”以定义和标准。诊断标准、纳入标准和排除标准是确定合格受试对象的互为补充、不可分割的必备条件。研究者在临床研究的实施过程中必需十分严格地按照已制订的标准选择研究对象，避免选择性偏倚的产生。可以设想，当进行一项旨在治疗湿热泄泻的临床试验时，将脾虚泄泻者也纳入研究，必然影响对于该药的疗效评价。2、保证临床研究足够的样本含量（Sample Size）（1）决定样本含量的有关因素：一项临床研究，样本含量应该多大才能使样本对总体具有代表性，这是一个极为复杂的问题，通常需要根据研究目的、设计类型、专业要求和统计学要求而确定。例如队列研究与病例-对照研究，对样本含量大小估算要求不一样。两样本比较和样本与总体比较的样本含量也不一样。现通过对临床试验样本含量大小的估算加以说明。一般来说，随机对照平行试验所需的样本含量与下列因素有关：① 样本中所包含的个体的差异程度：个体之间的差异越大，所需观察的病例数越多；反之，若个体之间差异较小，则所需观察之例数较少。例如，对于某一个疾病的研究，若包含了病情程度不一的轻、中、重型病例，则对比于仅观察其中单一的某一型所需的病例数要多。② 组间效应差异的程度：组间效应差异越大，所需观察病例数越少；反之，则所需观察病例数较多。预期两组有效率差异为30％时较20％时所需的病例数为少。当然，
不能为了减少观察病例数，不切合实际地过高估计试用药物的预期疗效，因为这样无补于事，无法获得有意义的阳性结果。③ 统计资料的性质：以计数资料或等级资料作组间效应比较时，所需的样本含量较以计量资料作比较时要大。
④ 统计推断的严格程度：即以显著性检验为基础所进行的统计推断所得出的结论与真实情况相符合的程度。用下列指标进行衡量。aⅠ型错误：统计推断拒绝了实际上成立的无效假设（H0）。Ⅰ型错误的概率用α表示，故又称α错误。在这里，Ⅰ型错误指的是，组间差异实际上是不存在，统计推断的结果，却错误地承认组间差异的存在，又称假阳性。进行统计推断时研究者需要对容许犯Ⅰ型错误的大小作出规定，通常是P≤，因为在这一范围内，若作出拒绝Ｈ0的推断，其所犯的Ⅰ型错误概率已很小，故承认这一推断的正确性。P值越小，所需样本含量越大。bⅡ型错误:统计推断的结果不拒绝实际上是不成立的Ｈ0，其出现的概率用β表示，故也称β错误；或者说当组间的差异确实是存在时，统计推断却不承认该差异的存在，故也称假阴性。β值越小，则所需的样本含量越大。根据实际情况，通常规定β≤，必要时可取β＝。c把握度（Power）：或称检验效能。当组间确实存在差异时，按所规定的α水平，能发现组间差异的能力。把握度与Ⅱ型错误互补，两者的概率之和为１。若β＝，则把握度＝1－＝，表示若组间确有差别时，通过１００次的试验，有９０次能得出组间有差别的结论。把握度越高，则其所需样本含量越大。（2）样本含量的估算：①进行样本含量的估算的有关信息：a由样本推及总体的信息：在临床试验中，主要是关于比较组的效应及其差异。如比较两组率时应知道两组的率Ｐ1与Ｐ2及它们的总体率之差δ（一般以Ｐ1－Ｐ2估计之）；要比较两均数时应知道两均数ｕ1和ｕ2及两总体均数之差与标准差之比(ｕ1－ｕ2)／δ（一般用 1、 2 分别估计总体均数ｕ1、ｕ2，用两样本的合并标准差估计δ）。b统计推断的要求：确定a，β(或检验效能，Power)；双侧检验或单侧检验。上述参数和信息可以通过查阅有关类似研究的资料，或作预初试验而获得。研究者也可根据专业知识要作出合理的假设。②样本含量估算的举例：关于样本的估算，统计学家为此制定了各种计算公式和专用表，各种情况下计算样本大小的方法和原理较为繁复，现仅结合例题介绍两种临床试验常用的样本大小估算简查表。a计数资料样本的估计（查表法）：可查两样本率比较时所需样本含量简查表（见表5-2）在使用此表时应事先做到：·了解比较组（指对照组）的反应率，Ｐ1（％）；·根据所需由研究者自拟试验组的期望反应率，Ｐ2（％）；·得两率差值δ，δ＝Ｐ2－Ｐ1；·根据所需，确定α、β、Power；查表5-2：表左侧Ｐ1（较小率）栏纵行内找到较小的反应率或相近似数值所在，从该数起向右与相应的δ行相交，按所规定的 Power（检验效
能）读取相应数字，即为每组所需的最少个体数。例：设青霉素治疗慢性气管炎近期控制率仅为20％，现拟用某中药治疗，要求该中药近期控制率须达40％才能有推广意义，设α＝，检验效能为90％，问需多少病例才能得到两组比较具有显著性差异的结论？已知Ｐ1＝20 Ｐ2＝40 δ＝Ｐ2－Ｐ1＝40
－20＝20 a＝Power＝90％因该药疗效可高于或低于青霉素，故应查双向试验用表得：ｎ＝105, 则两组共需105×2＝210（人），即至少需210人才能得到两组比较具有显著性差异的结论。b计量资料样本的估计（查表法）：可使用两样本均数比较时所需样本含量简查表（见表5-3）。使用时应事先做到：·了解比较组的标准差s；·拟定实验组均数与比较组均数的期望差值δ；·求出差值与对照组标准差的比值δ／s；·确定a，β，Power；例：假定根据以往经验，某型动脉硬化病人血清胆固醇含量标准差为30mg％，
现拟用某中药降低胆固醇，要求至少降低胆固醇50ｍｇ％才能应用于临床，问
最少需用多少病例才能使真正有效的中药能得出显著结果而被应用？（规定a＝，Power＝90％）。已知对照组标准差s＝30mg％差值δ＝50mg％
则δ／s＝50／30＝按双侧检验查表5-3得ｎ＝9 共需９×２＝18例
即共需病人至少１８例。以上仅简单介绍适合于临床试验时计数资料和计量资料样本含量估算的查表法。实际上，有关这方面的专用表为数不少，适用于不同情况。实际工作中，常碰到许多情况是不能靠查表来解决的，应借助公式计算，最好是请教统计学家或有关人员。最后，请大家在阅读医学文献时，对于某些临床试验的结论，特别是得出阴性结论的临床试验，有必要根据试验的样本例数Ｎ和所规定的a水平去检验该试验的检验效能是否过低（即样本含量不足）。只有在检验效能较高的条件下，我们才能比较有把握地接受这个结论。表5-2
两样本率比较时所需样本量（双侧）------------------------------较小率
δ＝两组率之差（%）（%）10 15
20------------------------------10 260 130 7915 330 160 9520 0 185 105------------------------------表5-3 两样本均数
比较时所需样本量----------------------------------------双侧α检验δ/sβ 13 11 12 10 11 9
10 8 6----------------------------------------四、盲法（Blind Method）的原则（一）盲法的概念和意义“盲法”是指临床研究过程指标的观测、数据的收集和结论的判断时，应在不知道研究对象的分组前提下进行。临床研究的目的在于对提出的假说得到一个可靠的，无偏倚的论证。偏倚，如前所述，可以来自设计到结果分析的每一环节，既可以来自研究人员方面，也可以来自研究对象方面。进行盲法的临床研究其主要目的就是为了克服可能来
自研究者或受试者的主观因素所导致的偏倚。此外，在非盲性临床治疗试验中，受试者可能对新疗法尚有怀疑或对传统疗法已失去信心而中途退出试验，使研究结果难以得到正确的评价。（二）盲法的实施1、盲法的种类（1）单盲法：在实施一个试验方案时，对于研究对象的分组或者所施加的研究因素（如选用药物），只有研究者知道，而研究对象不知道。单盲法可以避免来自受试者主观因素所导致的偏倚，但仍然无法克服来自研究者方面的偏倚。在实施过程中，研究者还可能由于心理因素或其它原因对实验组和对照组给予不同的关注；以安慰治疗作对照的研究中，出于某些原因，有些研究者很可能给予对照组添加“补偿治疗”，而影响了研究结果的真实性。（2）双盲法：在实施一个试验方案时，对于研究者的分组或者所施加的研究因素（如选用药物），研究者（包括资料分析者）和研究对象双方都不知道。双盲试验大大减少了来自研究者和研究对象两方面主观因素所造成的偏倚。2、实施双盲方法的具体要求（1）关于药物剂型与给药方法：实施双盲方法要求各组的药物在外观的形状、大小、颜色，给药的途径、方法、次数上保持一致。药物临床试验时，若试验药与对照药的剂型不一样，双盲法的实施可采取：试验药＋与对照药剂型一样的安慰剂；对照药＋与试验药剂型一样的安慰剂，并分别编上密码。这称之为“双盲双摸拟”方法。在不等的随机对照中，可按研究对象接受试验药物或对照药、按研究对象的组别及其进入研究的序号事先混合统一编码。（2）双盲方法的管理：实施双盲法过程中，需要有“局外”的管理、监督者、他们仅参与设计、药物编码的控制与保密，资料的保管、分析等，他们并不直接参加临床研究的观测和数据收集。临床研究结束并完成数据分析时，密码控制者予以“揭盲”，“揭盲”时应有主要研究人员在场。在临床研究过程中，如研究对象出现可疑的严重不良反应或病情发生明显的进展，应予以“破盲”，并同时使用必要的治疗措施。“破盲”应局限在较小范围内进行，尽量减少由于“破盲”对双盲实施的影响。（三）有关问题的讨论1、“双盲”法并非适用于所有的临床研究，有些临床试验只能是非盲法的例如探讨针灸疗法的疗效；比较手术疗法和保守疗法对某些疾病的疗效；评定生活习性（饮食、运动和吸烟等）对疾病的影响等。中药临床试验，也可能因为药物制剂的颜色、气味等而使双盲方法难以实施。在这种情况下，应采取措施使辅助检查或实验室的研究人员仍然在不了解研究对象分组的情况下检测和分析结果，以提高对观测指标判断的准确性。临床试验的终点指标如果是明确的硬指标，如存活或死亡，则可以是非盲法的。2、临床试验中有所谓改良双盲性，即将试验分为两个阶段第一阶段为公开期，将获得疗效者留下，无效者弃去；第二阶段为双盲试验期，将“有效”者按随机方法分成实验组与对照组作双盲试验。如疗效差别有显著性，则表示该效果系所试药物的作用。
由于试验在不同的时期进行，改良双盲法的应用有一定的局限性。 3、盲法实施，通常存在一定程度的伦理道德问题，应注意其可行性在研究计划中，应针对由于盲法而可能出现的事件制定相应的具体措施，例如，该如何为研究对象提供非特异性的基础治疗；在什么情况下应该“破盲”；以及“破盲”后的“补救”方法等。 4、避免意外“破盲” 为保证双盲法的良好实施，提高研究人员，尤其是直接接触研究对象者对研究计划的依从性是十分重要的。否则，无论如何严密的盲法都是难以保证意外“破盲”的。
(2017·全国Ⅰ，29)根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换。请利用放射性同位素标记③的方法，以体外培养的宿主细胞④等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路，(2)预期实验结果及结论即可。(要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤) 审题关键 信息①：病毒营寄生生活，由蛋白质和核酸组成，核酸是DNA或RNA，只含有二者中的一种，DNA和RNA在化学组成上的区别如下： 信息②：强调了碱基，二者碱基的区别：DNA特有T，RNA特有U。 信息③：放射性同位素标记法是指用放射性同位素替代某化合物中的特殊元素，来追踪该化合物的运行和变化规律。回忆相关内容： 信息④：联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点，标记病毒需要先用含有放射性元素的培养基培养宿主细胞，再让病毒去侵染标记的细胞，子代病毒就会被标记。 信息⑤：甲、乙两组要形成对比，结合信息①、②、③、④可判断出，应分别用放射性同位素标记DNA成分中的T和RNA成分中的U。 参考答案 (1)实验思路 甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记的尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记的胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论：若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。错解例析 错例：用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。一段时间后收集病毒并检测其放射性。 错因分析：没有分成甲、乙两组，而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基来培养，不能形成对照。病毒不能直接用培养基培养，这样设计不科学。 实验设计遵循的四大基本原则 1．单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。 2．对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便消除无关变量对实验结果的干扰，增强实验结果的可信度。 3．平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。 4．科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。 1．已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色，请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验，要求写出(1)基本的实验步骤，(2)预期实验结果和结论。 材料用具：双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。 答案(1)步骤： ①用清水漱口后取适量唾液到小烧杯中，备用； ②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中； ③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL，振荡后加入双缩脲试剂B液4滴，振荡均匀后静置； ④观察并对照两支试管的颜色。 (2)预期结果和结论：甲、乙两支试管都呈现紫色，说明唾液中含有蛋白质。 解析要验证唾液中含有蛋白质，可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管，在其中一支试管中加入唾液，在另一支试管中加入蛋清稀释液作为对照，经过相同的处理后，根据
实验设计的要素与原则
第一节实验设计的基本要素 一个良好的科学实验设计是顺利进行科学研究和数据统计分析的前提，同时也是或得预期结果的重要保证。一个完善的统计学研究设计包括三个基本要素：受试对象、处理因素和试验效应。例如，研究某降压药对原发性高血压患者的降压效果，其中高血压患者即为受试对象，这种降压药为处理因素，血压的变化便是试验效应。科研工作者在进行医药方面的科学研究之前，必须要制定完善的统计研究设计方案，如何选择这三个要素，是实验成败的关键。因此，任何实验研究在设计时，必须明确这三个要素。 一、受试对象 受试对象是处理因素作用的客体，应该根据研究目的来确定。受试对象的选择一般有以下几种情形：l、一般医学科研——常用动物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象；2、新药的临床前试验——一般用动物作为受试对象；3．新药的临床试验阶段——一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期，在1期临床试验阶段，通常用健康志愿者作为受试对象；而在其他各期临床试验阶段，常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患者，应有严格的规定。 选择受试对象应有明确的纳入标准和排除标准。首先，受试对象应满足两个基本条件：一是对处理因素敏感；二是反应必须稳定。其次是为是研究结果普遍性和推广价值，需保证受试对象的同质性和代表性。
二、处理因素 处理因素是研究者根据研究目的而施加的特定的实验因素，例如给予的某种降压药。实验研究的目的不同，对实验的要求也不同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多，就必须结合专业知识，对众多的因素做全面分析，必要时做一些预实验，区分哪些是重要的实验因素，哪些是非重要的实验因素，以便选用合适的实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集，实验次数就会增多，许多相邻的水平对结果的影响十分接近，不仅不利于研究目的的实现，而且将会浪费人力、物力和时间；反之，该因素的不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来，易于得出错误的结论。除此以外，处理因素应当标准化，在实验过程中同一处理组的处理因素应始终保持不变，包括处理因素的施加方法、强度、频率和持续时间等。在缺乏经验的前提下，应进行必要的预实验或借助他人的经验，选取较为合适的若干个水平，如药物的种类、处理方法的种类等。应结合实际情况和具体条件，选取质最因素的水平，千万不能不顾客观条件而盲目选取。 三、实验效应 实验效应是反映在处理因素的作用下，受试对象的反应或结局，它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识，尽可能多地选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观（如读取病理切片或X片上所获得的结果）或主观指标（如给某些定性实验结果人为打分或赋
《临床科研设计》模拟试题 —浙江省住院医师培训必修课统一考试 试题1： 一、单项选择题（10分） 1、在下列研究设计方法中，按临床科研设计论证强度排列，一般认为最强的是： A、前瞻性队列研究 B、病例对照研究 C、随机对照研究 D、横断面调查 2、在科研选题、立题时，不必考虑下列哪项因素： A、可行性 B、价值和水平 C、临床阳性结果 D、临床意义 3、在选研究方法时应当考虑的因素中，最重要的是： A、科研目的 B、可行性 C、样本量 D、创新性 4、研究设计中要估计样本量，主要是因为： A、样本量过小容易犯第二类错误 B、样本量过小容易犯第一类错误 C、样本量过大会影响结果的准确性 D、样本越大，可行性越差 5、研究对象分组方法设计最重要的指导思想是： A、两组研究前的基线状况一致 B、两组研究条件要一致 C、两组分组方法要一致 D、两组研究对象年龄、性别要一致 6、分层分析可控制 A、选择偏倚 B、信息偏倚 C、混杂偏倚 D、信息偏倚和混杂偏倚 7、用住院病人作研究对象容易发生： A、选择偏倚 B、信息偏倚 C、混杂偏倚 D、选择偏倚和混杂偏倚 8、采用拉丁方设计具有如下要求，但不包括： A、三个研究因素 B、水平数可以不等 C、利用标准方 D、不考虑交互作用 9、三个因素各两水平，若采用析因分析设计时，至少要设的组数： A、5 B、6 C、8 D、9 10、被认为是论文核心部分的是： A、材料与方法 B、结果 C、讨论 D、摘要 二、填空题（10分） 1、临床科研选题原则有：—、—和—等。 2、临床科研设计的原则有：—、—、—和—等。 3、临床科研设计的要素是：—、—和—。 三、简答题（28分） 1、简述临床科研的基本步骤。 2、为什么说偏倚是系统误差，它具有哪些基本属性？ 3、简述随机化抽样的常用类型以及实施随机化的意义。 4、常用的诊断试验真实性的评价指标有哪些，各评价的是诊断试验的哪方面？ 四、计算分析题（12分） 有人采用病例对照调查，对150例研究对象进行调查，其中75例为确诊的肺癌病人，75例为对照，以研究肺癌与接触石棉的关系，结果见下表： 组别接触过石棉未接触过石棉合计 病例40 35 75
临床试验设计原则 设计方案:相关的受试对象、施加因素、试验效应、可行性等 科研设计的目的在于使该项研究能达到预期的而又可靠的结果，同时避免在研究实施过程中不必要的人力、物力、财力和时间上的浪费。一、临床研究的主要环节 施加因素 受试对象 试验效应 严格而有效地对上述临床试验中的三大主要环节的控制，将很大程度上减少偏倚所造成的系统误差及由于机遇所带来的随机误差，提高研究结论的科学性和真实性。 二、临床试验设计基本原则 对照 随机 盲法 重复 （一）对照的原则 对照（control） 是指在调查研究或实验研究的过程中，确立可供相互比较的组别。１. 对照的意义 鉴别试验性与非试验性措施
减少或消除实验误差 （１）鉴别试验性措施（处理因素）与非试验性措施（非处理因素）的差异，从而确认实验性措施在试验过程中的真实效应。 （２）减少或消除实验误差：合理的均衡的对照可使实验组与对照组的非试验性措施处于相等状态，使组间的基线特征具有可比性，从而使实验误差得到减少或消除。 临床医学研究的复杂性 疾病自身的演变 社会人口学因素的影响 心理因素的影响 自然环境条件等 必须强调，均衡是十分重要的。没有对照，难以比较、鉴别；而有了对照，但不是均衡，就失去对照的意义。 临床数据的统计学分析，也是以对照的均衡为前提的。 ２.对照的方法或对照的种类 空白对照 实验对照 标准对照 自身对照 相互对照 配对对照 历史对照
安慰剂对照 空白对照：指在对照组不加任何处理的“空白”条件下进行观察、研究。指在对照组不加任何处理的“空白”条件下进行观察、研究。 实验对照：指在一定实验条件下所进行的观察、对比。例如观察中药雾化吸入剂对于支气管哮喘的作用，为了排除单纯雾化作用的效应，在设立空白对照组时，还应该设立不加中药的雾化吸入组（如水液雾化吸入）标准对照：以正常值或标准值作为对照，以及在所谓标准条件下进行观察的对照。研究药物的疗效时，可以公认的常规有效疗法作为对照。——阳性对照 自身对照：如用药前后的自身对比观察；或是对照与实验在同一对象身上进行，即在观察的不同时期接受不同的疗法，然后比较它们的差异，这种方法也称为自身交叉对照。 相互对照：各实验相互为对照。如中医各种不同证候的对照；中药组、西药组、中西药结合组治疗急性心梗的对照等。 配对对照：根据研究目的，把对实验结果（或效应指标）有影响的有关条件（如年龄、性别、病情等）相近似的研究对象配成对子，再把每一对子中的研究对象分配到各比较组中去。 历史对照：又称文献对照或回顾对照。是以本人或他人过去的研究结果与本次研究结果作比较，历史对照要特别注意比较资料之间是否具有可比性。如果某种疾病（如癌肿）治疗过程中的非处理因素（如生活条件、心理、一般药物治疗）不易影响它的疗效，且误诊率低，评价疗效指标
实验设计的三要素与四原则 众所周知，科研工作者在进行医药方面的科学研究之前，需要制定完善的统计研究设计方案，那么什么样的设计方案才称得上是完善的呢? 完善的设计方案需具备六个条件 一般来说，应具备以下条件：人力、物力和时间满足设计要求;实验设计的“三要素”和“四原则”均符合专业和统计学要求;重要的实验因素和观测指标没有遗漏，并做了合理安排;重要的非实验因素(包括可能产生的各种偏性)都得到了很有效的预防和控制;研究过程中可能出现的各种情况都已考虑在内，并有相应的对策和严格的质量控抗对操作方法、实验数据的收集、整理、分析等均有一套规范的规定和正确的方法。而其中准确把握统计研究设计的“三要素和四原则”，无疑是其设计方案科学严谨的象征。 实验设计的“三要素” 实验设计三要素应着重考虑： 一、受试对象的种类问题。这里面包含以下几种情形：l、一般医学科研——常用动物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象;2、新药的临床前试验——一般用动物作为受试对象;3.新药的临床试验阶段——一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期，在1期临床试验阶段，通常用健康志愿者作为受试对象;而在其他各期临床试验阶段，常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患者，应有严格的规定。 二、实验因素。实验研究的目的不同，对实验的要求也不同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多，就必须结合专业知识，对众多的因素做全面分析，必要时做一些预实验，区分哪些是重要的实验因素，哪些是重要的非重要的实验因素，以便选用合适的实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集，实验次数就会增多，许多相邻的水平对结果的影响十分接近，不仅不利于研究目的的实现，而且将会浪费人力、物力和时间;反之，该因素的不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来，易于得出错误的结论。在缺乏经验的前提下，应进行必要的预实验或借助他人的经验，选取较为合适的若干个水平。所谓质量因素，就是因素水平的取值是定性的，如药物的种类、处理方法的种类等。应结合实际情况和具体条件，选取质最因素的水平，千万不能不顾客观条件而盲目选取。 三、实验效应。实验效应是反映实验因素作用强弱的标志，它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识，尽可能多地选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观(如读取病理切片或X片上所获得的结果)或主观指标(如给某些定性实验结果人为打分或赋值)，一定要事先规定读取数值的严格标准，必要时还应进行统一的技术培训。 实验设计的“四原则” 实验设计四原则的实施主要包括：
论科研选题的基本原则 摘要：本文从科研选题的概念以及步骤中认识到科研选题的重要意义，从而引出科研选题的原则，通过对科研选题原则的阐述使了解意义原则、科学性原则、必要性原则、灵活性原则、创新性原则和可行性原则的定义和意思所在。 关键字：科学技术科研选题原则 一、科研选题 科研选题就是形成、选择和确定所要研究和解决的课题。它是科学研究的基本单元，也是科研成败的重要因素之一。爱因斯坦在《物理学进化》一书中指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许是一个教学上或实验上的技能而已，而提出新的问题，新的可能性，以新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步”。因此，正确地选择课题，在科学研究中占有十分重要的战略地位。课题是为了实现某个特定目标所需要研究的一个或一组科学问题。由于科研选题直接关系到科学研究的方向，目标和内容，直接影响科研的途径和方法，决定着科研成果的水平，价值和发展前途，所以科研选题不仅是科学研究的一个起始环节，而且具有重要的战略意义。正如科学学的奠基人贝尔纳所强调的：“课题的形成和选择，无论作为外部的经济要求，抑或作为科学本身的要求，都是研究工作中最复杂的一个阶段。一般来说，提出课题比解决问题更困难”,“所以评价和选择课题便成了研究战略的起点”。事实也的确表明，影响科技成果的各种因素中，除了人员的素质和必要的物质条件外，选题是一个关键因素。 科研选题的步骤 一般来说，选题可以分为四个阶段： 1.问题调研。这是选题的准备阶段。在这一阶段，科研主体应首先根据社会需要和个人的知识结构与学识专长确定研究方向，明确研究领域，然后对这一领域做全方位的调研。调研内容可以包括：了解人们已经做了哪些工作，包括取得
临床科研设计方法 科学研究运用科学的方法、产生新知识的具有创造性或创新性的活动 研究课题的选择和确立 科研选题，是整个科学研究带有方向性的关键决策。爱因斯坦就认为：在科学研究方面“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许仅是一个数字或实验上的技能而已。而提出一个新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”因此，选题能集中体现作者的学科信息、科学思维、学术水平和实验能力。 科研选题，不仅决定了预期成果的水平，更关系到科研的成败。国内外由于选题的失误，导致整个课题失败的例子很多，而同水平或低水平重复性研究的例子就更多了，造成了时间、财力和人力的巨大浪费。因此，科研工作者必须严肃、认真地进行科研选题。一选题的范围 当前，由于疾病谱的变化，医学模式和医疗目的的改变，人类对于生活质量和健康水平追求更加强烈。人类对疾病和环境的认识，疾病发生发展的病理过程，治疗思路和方法都正在发生着剧烈的变革，顺应这种潮流，选择在医药卫生保健事业中有重要意义或迫切需要解决的关键问题。 二选题的种类 从研究的不同发展阶段可分为： 1 基础研究：以增强科学技术知识，解决未知领域的理论问题为目的，探索医学领域中，带有全局性的一般规律的科学研究。有纯基础研究和应用基础研究。 这类研究特点一般不以具体应用为目的，探索性强，自由度大，风险高。由于未知因素多，在课题设计上要求比较原则，对研究手段要求高。他们的重要成果常常对整个医学领域甚至生命科学产生深刻的影响。 2 应用研究：以应用为目的，针对医学实践中的某一具体的问题进行研究并提出解决问题的方案、方法或药物。如临床各科疾病的预防、诊疗、康复研究。 这类研究特点是采用基础研究提供的理论和成果，解决具体的问题，因此实用性强，理论和方法比较成熟，风险较小，在课题设计上要求技术路线清晰，方法具体可行。目前这类研究是招标的主体，也是重点资助的领域。有应用技术研究和产品研制。 3 开发研究：以物化研究为目的，运用基础和应用研究的成果，研制出产品性物质，或对生产环节进行技术工艺改进的创造性研究。如中药新药开发研究，中医诊疗仪器研制及中药制药仪器和设备的研究等。 这类研究是采用较成熟的理论和技术进行新产品研究，未知因素较少，风险低，成功率高，具有投资大，经济效益高的特点。这类研究多与企业合作进行，也是今后大力提倡和鼓励的方向。有试生产研究和推广应用研究。 从研究的时点可分为：前瞻性研究，回顾性研究。 依研究课题的来源可分为：有关部门下达的、自选的和协作的课题。 根据医学科研的种类及不同特点，可分为： 1 调查研究性的： 2 实验观察性的： 3 资料分析性的： 4 经验体会性的： 5 新技术、新材料、新方法的开发应用： 课题来源 根据我国国情及资金来源，医学科研选题大致分为以下几个： 1 指令性课题各级政府主管部门考虑全局或本地区医药卫生事业中迫切需要解决的问题，指导有关单位或个人必须在某一时段完成某一针对性很强的科研任务。这类课题具有行政命令性质。因此称为指令性项目。 2 指导性课题指导性课题又称招标性课题。国家有关部门根据医药卫生科学发展的需要，制定若干科研项目。 指导性课题主要有以下渠道： 2.1国家自然科学基金①面上项目：②重点项目：③重大项目：④新医药基础性研 究基金： 2.2 政府管理部门科研基金国家、省市及地方科技、教育、卫生行政部门设置医药科学专用研究基金。
临床实验设计原则 设立对照，研究对象随机分组和盲法是临床实验设计三项原则。 一、设立对照 有比较才干鉴别。某种治疗办法只有与其她治疗办法比较，才干理解其优劣。因而，设立对照是科学地评价一项治疗办法必不可少。 （一）设立对照意义 1.科学地评估药物疗效临床医学虽较前有了长足进展，当前依然有不少疾病（特别是慢性病）自然史不能预测，而判断某一患者预后尤为困难。临床医生正是运用疾病自然史和预日后评价疗效。如在某些急性自限性疾病，像上呼吸道感染或胃肠炎等，患者虽然不治疗也可因其自然转归，症状可消失而自愈。在慢性非自限性疾病时，其自然史也会浮现缓和、复发、缓和和活动交替过程，如系统性红斑狼疮，在用药物治疗该病时，若未设对照组，则极易将疾病缓和误以为是药物疗效。 2.排除非研究因素对疗效影响临床实验中，除研究因素外，研究对象所具备其她因素如年龄、性别、疾病类型、病程、严重限度和治疗经历等均可影响疗效。研究人员欲排除上述各种非研究因素对疗效影响，进而拟定研究因素真实疗效，只有设立对照才干做到。 3.拟定治疗毒副反映可靠办法药物临床实验中，某些患者浮现不同限度异常反映是常用。临床医师应能对的地判断上述反映是疾病自身体现，还是药物毒副作用，这只有与对照组比较才干做到。国外学者曾开展一项研究以观测安妥明、烟酰胺等降脂药对冠心病患者长期疗效。服药过程中一某些患者浮现心律失常。可是研究人员仅依照上述资料无法判断异常症状是疾病自然现象，还是药物副作用，因未同步设立对照。设立后则发现服上述两种降脂药组与对照药组心律失常发生率分别为33.3%、32.7%和28.2%。经记录学解决显示前两种药心律失常发生率与对照药差别无记录学意义。显然，只有设立对照组才干拟定降脂药副作用。因而，未设对照临床实验报告毒副作用，我胶有理由对其待怀疑态度。 （二）对照类型 临床上惯用对照类型如下：
实验设计的意义、原则与基本内容[关键词] 健康网讯: 一、实验设计的意义实验设计是科学研究计划内关于研究方法与步骤的一项内容。在医学科研工作中，无论实验室研究、临床疗效观察或现场调查，在制订研究计划时，都应根据实验的目的和条例，结合统计学的要求，针对实验的全过程，认真考虑实验设计问题。一个周密而完善的实验设计，能合理地安排各种实验因素，严格地控制实验误差，从而用较少的人力、物力和时间，最大限度地获得丰富而可靠的资料。反之，如果实验设计存在着缺点，就可能造成不应有的浪费，且足以减损研究结果的价值。总之，实验设计是实验过程的依据，是实验数据处理的前提，也是提高科研成果质量的一个重要保证。二、实验设计的原则实验设计有属于专业方面的，有属于统计方面的。从统计方面说，主要应当考虑对照、重复、随机化等问题，这就是所谓实验设计的三原则。其具体内容我们将在第二、三、四节介绍。三、实验设计的基本内容（一）拟定相互比较的处理所谓处理，指的是在实验研究中欲施加给受试对象的某些因素。如营养实验的各种饲料，治疗某病的几种疗法或药物，药理研究中某药的各种剂量等。在实验的全过程中，处理因素要始终如一保持不变，按一个标准进行实验。如果实验的处理因素是药物，那么药物的成份、含量、出厂批号等必须保持不变。如果实验的处理因素是手术，那么就不能开始时不熟练，而应该在实验之前使熟练程度稳定一致。（二）确定实验对象及数量这里指的是实验所用的动物或活体组织标本等。在实验设计中，要根据实验观察的目的与内容，明确规定采用什么样的实验对象，实验对象中的每个实验单位必须具备的条件与要求，以保证受试对象的一致性。实验对象需要有一定的数量，例数不能太少，也不宜过多。如何估计例数，详见第四节。（三）确定将各实验单位分配到各种处理中去的原则这主要是随机分配或随机化问题。第三节将介绍几种常用的随机分组方法。（四）拟定观察项目和登记表要根据研究目的和任务，选择对说明实验结论最有意义，并具有一定特异性、灵敏性、客观性的观察项目。必要的项目不可遗漏，数据资料应当完整无缺；而无关紧要的项目就不必设立，以免耗费人力物力，拖延整个实验的时间，尔后，要按照观察项目之间的逻辑关系与顺序，编制成便于填写和统计的登记表，以便随时记录实验过程中获得的数据资料。同一项目的度量衡单位必须统一符号（如+、++、+++等），应有明确的定义。（五）拟定对资料整理分析的预案这就是对将获得的数据资料准备如何进行整理？要计算哪些统计指标？用什么统计分析方法？事先必须有个初步的设想。例如对计数资料，是计算率还是百分比？若计算率，分子是什么？分母是什么？各组同一项目的某个率或百分比如何进行比较？又如对计量资料，是计算算术均数、几何均数还是中位数？同一项目各均数间应采用什么方法作比较？切忌实验设计时不认真考虑，实验过后拿数字去找统计方法。
问答题 1．什么是实验设计，试验设计的类型有哪些，实验设计的三要素是什么，实验设计的原则是什么？ 实验设计也称为试验设计，就是对实验进行科学合理的安排，以达到最好的实验效果。 类型：1、演示实验；2、验证实验；3、比较实验；4、优化实验；5、探索实验。 “三要素”：实验单元、实验因素、实验效应。 原则：重复原则、随机化原则、局部控制原则、对照原则、平衡原则、弹性原则、最经济原则。 2．什么是比较实验，举例说明在什么情况下采用比较实验及其方法，比较实验的结果分析方法有哪几种？ 比较实验一般是通过大量的实验而得出理想的结果，是科学实验的一种基本类型。 比较两个处理之间的水平比较用t检验，多个处理之间的水平对比用方差分析。 比较实验的结果分析一般可以使用u检验、t检验、f检验。 3．什么是正交实验，解释L9(34) 。解释U9（95） 正交实验设计就是使用正交表来安排实验的方法。 L9(34)表示正交表要进行9次实验，每次实验有4个因素，每个因素有3个水平数。 U9（95）表示均匀设计表要进行9次实验，每次实验有6个因素，每个因素有9个水平数。 4．多因素实验优化实验方法有哪些？请解释，如何筛选实验因素以简化实验 正交设计、均匀设计、稳健性设计、可靠性设计、析因设计。 实验因素的数目要适中、实验因素的水平范围应该尽可能大、实验指标要计量。 5．比较均匀设计与正交设计的异同点？两者各自的适用条件是什么？ 相同点： 两种实验设计都可以考察多个实验因素对观测结果的影响。两者均可以通过较少的实验次数来考察各因素的主效应及部分因素间的交互作用。在与特定实验对应的实验设计安排表（正交表或均匀表）选择合适且在相同实验条件下观测指标测定结果稳定性较好的情况下，两种实验设计均可以不做独立重复实验。 不同点： a、所需实验次数不同。在相同的条件下，均匀设计所需的实验次数较正交设计少。 b、作用和角色不同。均匀设计更适合于具有多水平的多因素的筛选实验。 c、统计分析方法不同。正交设计定量资料可采用与其设计相应的定量资料方差分析来处理，而均匀设 计定量资料则需要运用多重线性回归分析来处理。 适用条件： 正交设计是根据正交性准则来挑选代表点，使点能反映实验范围内各因素和实验指标的关系。具有均匀分散性和整齐可比性。只能用于实验因素比较少的实验，以最少的实验次数找出实验因素水平的最佳搭配。并且正交表可以允许空白列，同时正交表唯一。 均匀设计使用均匀设计表，均匀表不唯一。可以接受较多的实验因素，选择的实验点具有代表性。为保持整齐可比性，需要进行的实验次数比较多。是考虑实验点在实验范围内的均匀分散性而去掉整齐可比性的实验设计方法。当因素数目较多时所需要的实验次数不多。 6．实验设计的随机化与均匀性是否矛盾。 不矛盾。 所谓实验设计的随机化，是指试验材料的分配和试验的各个试验进行的次序，都是随机地确定的。 随机化的原则是为了所做的部分实验具有代表性，把实验进行适当的随机化亦有助于“均匀”可能出现的外来因素的效应。均匀性是把随机化和区组原则相结合，能够更好地保护实验点的代表性。 7．比较实验的假设检验，容易发生的两类错误是指什么错误？ 两类错误在假设检验中由于做出判定的依据是一个样本当实际上H0为真实仍可能做出拒绝H0的判断这种错误称为弃真错误；又当H0实际上不真时我们也有可能接受H0这类错误称为取伪错误。
科研论文 一．最佳选择题 1、科研工作的第一步，也是科研工作的关键是：---（A） A.课题选题 B.收集资料 C.整理资料 D.分析资料 E.开题报告 2、科研选题的意义在于:---（E） A.科研选题关系到整个科研工作的成败 B.科研选题关系到科研人员的个人成才 C.科研选题关系到科学技术与社会经济协调发展 D.科研选题关系到科研管理活动的效能 E.以上都正确 3、科研选题范围要有利于：---（E） A.有利于经济建设和社会发展及重大疾病的防治 B.有利于扬长避短，发挥优势，使某些研究形成“拳头”课题 C.有利于利用现有的人力、设备、集中投资，解决有可能突破的问题 D.有利于贯彻“以应用研究为主，重视基础研究，加强开发研究 E.以上都正确 4、不属于艾滋病防治研究重点的是：---（D） A.群体预防研究 B.检测诊断方法及检测试剂研究 C.预防疫苗的研究 D.个体预防研究 E.治疗AIDS的药物研究 5、科研设计的作用为：----（E） A.可以减少的人力，物力和时间 B.可以取得较为可靠的资料 C.可对实验数据的误差大小做出比较准确的估计 D.提高实验效率 E.以上都是 6、在整个调查设计中占主要地位的是(C) A.整理资料的计划 B.分析资料的计划 C.搜集资料的计划 D.研究计划 E.选择调查方法 7、医学科研设计中对照的意义：----（E）
A.排除或控制自然变化对观察结果的影响 B.鉴别处理因素与非处理因素的差异 C.可找出综合因素中的主要有效因素 D.通过对照可消除或减少实验误差 E.以上都是 8、搜集资料时要遵循的3个原则为(B) A.对照、随机、重复 B.准确、完整、及时 C.细心、耐心、及时 D.随机、准确、及时 E.检查、核对、仔细 9、以下检验方法除下列哪一种外，其余均属于非参数统计方法(D) A.Friedman,sM检验 B.H检验 C.配对设计符合秩和检验 D.t检验 E.查r s界值表法 10、总体分布类型不清小样本资料的均数比较可采用: (A) A. t 检验 B. 秩和检验 C. χ2检验 D. u 检验 E. 查r界值表法 11、在假设检验中，当t 《临床科研设计》试题答案 一、单项选择题（每题2分，共10分） 1、在选研究方法时应当考虑的因素中，最重要的是：D A、科研目的 B、可行性 C、样本量 D、创新性 2、被认为是论文核心部分的是：B A、材料与方法 B、结果 C、讨论 D、摘要 3、在开始设计、选合适的研究方法（设计方案）时，最首先考虑的是：B A、创新性 B、可行性 C、样本量 D、研究目的 4、下列哪类人群适合作为实验研究的研究对象：D A、发病率稳定的人群 B、可以从研究中受益的人群 C、依从性很高的人群 D、患病人群 5、论文的讨论部分不包括：B A、研究新发现 B、其他研究者的文献综述 C、本文的不足之处 D、与同类研究的比较 6、在科研选题时，最需要考虑下列哪项原则：A A、创新性 B、可持续性 C、国际性 D、效益型 7、论文的题目不具有以下特征：A A、可以在成文之后再确定 B、与研究设计题目（立项）一致 C、有字数的限制 D、具体的同时要求简洁 8、在下列研究设计方法中，按临床科研设计论证强度排列，一般认为最强的是：D A、收集数据、建立假设、科研设计、统计分析、得出结论 B、建立假设、收集数据、科研设计、统计分析、得出结论 C、收集数据、统计分析、建立假设、科研设计、得出结论 D、建立假设、科研设计、收集数据、统计分析、得出结论 9、在科研选题、立题时，不必考虑下列哪项因素：C A、选择热门、前沿的问题 B、国外正在开展的高水平研究 C、临床阳性结果 D、临床上迫切需要解决的问题 10、科研论文的正文部分不包括：B A、前言 B、摘要 C、材料与方法 D、讨论 二、填空题（每题10分，共20分） 1、临床科研设计的要素是受试对象、处理因素、实验效应和结论四部分组成。 2、医学论文的正文部分通常由：引言、材料与方法、结果和讨论四大部分组成。 3、临床科研的基本步骤可分为：准备阶段、预试阶段、设计阶段、执行阶段和总结报告等过程。 三、简答题（每题15分，共30分） 1、简述科研的选题与立题中应遵循一些基本原则。需要性原则、开创性原则、科学性原则、可行 性原则、限制性原则。 2、被称为是论文“核心”的具体是指哪一部分？为什么？结果部分。因为它显示的是论文的主题…… 3、简述临床科研的基本步骤。准备阶段—、预试阶段—、设计阶段—、执行阶段—和总结报告— 4、简述科研设计过程中应遵循一些基本原则。需要性原则、开创性原则、科学性原则、可行性原 则、限制性原则。 四、问答题（每题20分，共40分） 1、试述医学科研设计的基本原则及其意义：对比研究原则、随机化原则、重复性原则、盲法原 【西北农林科技大学试验设计与分析复习题】员海燕版 一、名词解释(15分) 1．重复：一个条件值的每一个实现。或因素某水平值的多次实现。 2．因素：试验中要考虑的可能会对试验结果产生影响的条件。常用大写字母表示。 3．水平：因素所处的不同状态或数值。 4．处理：试验中各个因素的每一水平所形成的组合 5．响应：试验的结果称为响应； 响应函数：试验指标与因素之间的定量关系用模型 ε+=),,(1n x x f y Λ表示，其中 ),,(1n x x f y Λ=是因素的值n x x ,,1Λ的函数，称为响应函数。 6．正交表：是根据均衡分散的思想，运用组合数学理论在拉丁方和正交拉丁方的基础上构造的一种表格。 7．试验指标：衡量试验结果好坏的指标 8．随机误差：在试验中总存在一些不可控制的因素，它们的综合作用称为～ 9．交互作用：一般地说，如果一个因素对试验指标的影响与另一个因素所取的水平有关，就称这两个因素有交互作用。 10．试验设计：是研究如何合理地安排试验，取得数据，然后进行综合的科学分析，从而达到尽快获得最优方案的目的。 11．试验单元：在试验中能施以不同处理的材料单元。 12．拉丁方格：用拉丁字母排列起来的方格，要求每个字母不论在方格的行内还是列内都只出现一次。 13．综合平衡法：先对各项指标进行分析，找出其较优生产条件，然后将各项指标的较优生产条件综合平衡，找出兼顾各项指标都尽可能好的生产条件的方法。 14．综合评分法：是用评分的方法，将多个指标综合成单一的指标---得分，用每次试验的得分来代表试验的结果，用各号试验的分数作为数据进行分析的方法。 15．信噪比：信号功率与噪声功率之比。 16．并列法：是由相同水平正交表构造水平数不同的正交表的一种方法。 17．拟水平法：是对水平数较少的因素虚拟一些水平使之能排在正交表的多水平列上 的一种方法。 18．直和法：是先把一部分因素和水平放在第一张正交表上进行试验，如果试验结果 达不到要求，再利用第一阶段试验结果提供的信息，在第二张正交表上安排下一 阶段的试验，最后再对两张正交表上的结果进行统一分析的方法。 19．直积法: 在某些试验设计中，试验因素常可分为几类，为了考察其中某两类因素 间的交互作用，常采用的把两类因素所用的两张正交表垂直叠在一起进行设计和 分析的一种方法。 20．稳健设计：为了减少质量波动,寻找使得质量波动达到最小的可控因素的水平组合 二、简答题(10分) 1．试验设计的基本原则是什么？ 答：一是重复，即一个条件值的每一个实现。作用是提高估计和检验的精度 二是随机化，是通过试验材料的随机分配及试验顺序的随机决定来实现的 三是区组化，也就是局部控制。 2．试验设计的基本流程是什么？ 1明确试验目的 2选择试验的指标，因素，水平 3设计试验方案 4实施试验 5对获得的数据进行分析和推断。 3．试验设计的相关分析有哪几种？ 一是相关系数，即用数理统计中的两个量之间的相关程度来分析的一种方法。 二是等级相关，是把数量标志和品质标志的具体体现用等级次序排序，再测定标志等级和标志等级相关程度的一种方法。有斯皮尔曼等级差相关系数和肯德尔一致相关系数） 4．为什么要进行方差分析？ 方差分析可检验有关因素对指标的影响是否显著，从而可确定要进行试验的因素； 另外，方差分析的观点认为，只需对显著因素选水平就行了，不显著的因素原则上可在试验范围内取任一水平，或由其它指标确定。 5．均匀设计表与正交表，拉丁方设计的关系 6．产品的三次设计是什么？ 产品的三次设计是系统设计，参数设计，容差设计。 三、(15分) 1．写出所有3阶拉丁方格，并指出其中的标准拉丁方格和正交拉丁方格 设计对照实验的基本原则 许红星江苏省海门市包场中学（226151） 实验设计是培养学生理解能力、分析能力、综合能力、创新能力的重要途径，是近年高考的热点。对照实验的设计是实验设计的常见题型。本文就对照实验的设计谈一下自己的体会，供参考。 1对照常用的方法 a. 空白对照不给对照组任何处理因素。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发 育”的实验中，可用含甲状腺制剂的饲料喂蝌蚪，另一组不作任何处理作为对照。 b.条件对照虽然给对照组施以部分实验因素，但不是所要研究的处理因素。但 这种处理是有对照意义的。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，可用甲状腺抑制剂饲喂蝌蚪，这就是作为条件对照的。 c.自身对照对照和实验都在同一研究对象上进行。有的是同一研究对象在实验 前后对照，如“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验；有的是在同一研究对象的不同部位进行对照，如利用银边天竺葵（叶片边缘无绿色）证明光合作用需要叶绿素。 d.相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“证明温度对酶活性的 影响”的实验中，用不同的温度分别处理得出结论是作为相互对照的。 2对照实验设计的技巧 a.明确实验目的明确实验要解决什么问题，探索哪方面的生物学规律，从而预 期实验结果。如“证明猪肝中含有大量的过氧化氢酶”时，若设计为：在两支洁净的试管中分别加H218O2、H2O2各2ml，再加入猪肝研磨液各1ml，检测产生的氧气情况。显然这是在证明产生的氧气是来自于过氧化氢中的氧，偏离目的，又无实际意义。 b.弄清实验原理实验原理是实验的根据和思路。如已知淀粉遇碘显蓝色，蛋白 质遇碘显黄色，现有浆糊、蛋清液、唾液、碘液等材料，设计实验验证酶的专一性。验证酶的专一性可利用淀粉酶只催化淀粉水解，不催化蛋白质水解来证明，也可利用淀粉酶、蛋白酶去作用淀粉或蛋白质来证明。根据题给条件，此题是利用前一种原理来设计实验。若设计为：先取试管2个，往其中各注入2ml浆糊，再分别加入淀粉酶、蛋清液各2ml，……。这是由于不理解实验原理导致的。 c.合理选取材料选取材料时，要考虑材料的相似性、可重复性和一致性；使用 性和可控性；易行性和经济性；可靠性。如“证明甲状腺激素可促进幼小动物的发育”的实验中，首先要选择幼体，而且能体现出发育的，则首选材料为蝌蚪，而不选小鼠、小狗等，而且对照组和实验组使用的蝌蚪最好是同时孵化出的、大小相似的同种蝌蚪。另外若题中已给出材料，注意不要更换。如已知未萌发的种 临床试验设计原则 设置对照，研究对象随机分组和盲法是临床试验设计的三项原则。 一、设置对照 有比较才能鉴别。某种治疗措施只有与其他治疗方法比较，才能了解其优劣。因而，设置对照是科学地评价一项治疗措施必不可少的。 （一）设置对照的意义 1.科学地评定药物疗效临床医学虽较前有了长足的进展，目前依然有不少疾病（尤其是慢性病）的自然史不能预测，而判断某一患者的预后尤为困难。临床医生正是运用疾病自然史和预后来评价疗效的。如在某些急性自限性疾病，像上呼吸道感染或胃肠炎等，患者即使不治疗也可因其自然转归，症状可消失而自愈。在慢性非自限性疾病时，其自然史也会出现缓解、复发、缓解和活动的交替过程，如系统性红斑狼疮，在用药物治疗该病时，若未设对照组，则极易将疾病的缓解误认为是药物的疗效。 2.排除非研究因素对疗效的影响临床试验中，除研究因素外，研究对象所具备的其他因素如年龄、性别、疾病类型、病程、严重程度和治疗经历等均可影响疗效。研究人员欲排除上述各种非研究因素对疗效的影响，进而确定研究因素的真实疗效，只有设置对照才能做到。 3.确定治疗的毒副反应的可靠方法药物临床试验中，部分患者出现不同程度的异常反应是常见的。临床医师应能正确地判断上述的反应是疾病本身的表现，还是药物的毒副作用，这只有与对照组比较才能做到。国外学者曾开展一项研究以观察安妥明、烟酰胺等降脂药对冠心病患者长期疗效。服药过程中一部分患者出现心律失常。可是研究人员仅根据上述资料无法判断异常症状是疾病的自然现象，还是药物的副作用，因未同时设置对照。设置后则发现服上述两种降脂药组与对照药组心律失常发生率分别为33.3%、32.7%和28.2%。经统计学处理显示前两种 第十一章实验设计的统计学基本原则 实验（Experiment）：指由研究者主动地决定给予部分实验对象某种处理，给予另部分对象某种对照处理的研究设计形式，这种处理的分配常常是随机的。 实验设计（Experimental design）：是通过良好地计划对象的选择、处理因素的分配、结果指标的测量和资料分析来保证比较组间对象和实验条件是均衡的，实验结果有较好的可比性，并且较好地控制误差以能用较小的样本获取可靠的结论。 一．实验设计的三要素：受试对象、处理因素和实验效应。 1．处理因素（treatment）：根据研究目的，对受试对象施加的某种措施，称为处理因素。 注意：①抓住主要因素。 ②控制混杂因素（“非处理因素”在各组中应尽可能相同）。 ③标准化（处理因素应该标准化，即研究过程中处理应该自始至 终保持一致，不能因任何原因中途改变。） 2．受试对象（subject）：动物——种类，品系，窝别 人——诊断，依从性 注意受试对象的同质性(homogeneity) 3．实验效应（effect）： 指标选择：有效，客观，灵敏，精确。（头痛，发烧） 指标观察：对人的观察应注意避免偏性，提倡盲法。 主观指标的量化：如划记评分。 完全不满意完全满意 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 二．实验研究的分类：根据实验的对象不同，实验分成三类。 1. 动物实验（animal experiment） 2. 临床试验（Clinical trial） 3. 现场干预试验（Intervention trial） 三．实验中的变异及其来源： 在实验中，由于实验对象自身特点、实验条件的变化和实验结果测量的不确定性造成实验结果与真值的差别称实验误差，根据统计分析上的处理不同，实验误差分成两类： 1. 随机误差：由大量、微小的、偶然的因素的共同作用引起的不易控制的误差称随机误差。如在实验中，温度、湿度、风向、振动、试剂、仪器、操作员等都可能造成结果的偏差。 随机变异是没有倾向性的，在大量观察条件下，随机误差的分布呈标准N。随机误差的规律可以用统计方法分析。 正态分布()1,0 2.系统误差（systematic error）：由于在对象选择、处理因素分配的不随机、测量结果的不准确造成实验结果有倾向性地偏离真值称系统误差，或称偏倚临床科研设计试题答案
试验设计习题及答案
设计对照实验的基本原则
临床试验设计原则
实验设计的统计学基本原则
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