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医学研究中常见的实验设计类型

医学研究中常见的实验设计类型
医学研究中常见的实验设计类型

医学研究中常见的实验设计类型一般来说,实验设计的类型,依按分类标准的不同而不同。医学研究中,常见的实验设计类型是按研究对象分组情况进行分类的,主要分为:完全随机设计、配对设计、随机区组设计、重复测量设计和析因设计等。下面,蓝译编译就这些实验设计类型做简要说明。

一、完全随机设计。是指将一个研究样本随机分为两个或两个以上独立组别而进行的试验研究,也称为成组设计。该设计简单易实施,但要求组内个体变异小,组间均衡可比,特别是混杂因素在各组问的作用应一致。为此,完全随机设计多用于实验性研究,而对于临床试验研究则往往需要对研究对象有较严格的筛选条件及有较大的样本量作保证才行。

二、配对设计。是将研究对象按一定条件配成对子,再将每对中的两个研究对象随机分配到不同的处理组而进行的试验研究。配对设计的优点是抽样误差小、实验效率高、所需样本量小,缺点是当配对条件未能严格控制配对欠佳时,反而会降低效率。配对的因素主要为可能影响实验结果的主要非处理因素。配对设计的主要情形有:同一研究对象接受两种不同的处理;将条件相同或相近的两个受试对象配成对子,分别接受两种不同的处理。

三、随机区组设计。随机区组设计可看作是配对设计的扩展形式,它是先将条件相近的多个研究对象配成一配伍组,每个配伍组的研究对象数取决于处理组的组数。然后将每个配伍组中的研究对象按随机化方法分配到多个处理组中,给予不同的处理。它要求配伍组间个体

差异越大越好,配伍组内个体差异越小越好。随机区组设计可以增强各处理组间的均衡性,提高研究的效率。

四、重复测量设计。在医学、生物学研究中,重复测量设计较为常见,多指在给予一种或多种处理后,在多个时间点上对同一个受试对象的效应指标进行重复观察。它是探讨同一个研究对象在不同时间点某指标的变化情况。重复测量设计不等同于随机区组设计,在重复测量设计中,处理因素在区组间是随机分配的,但区组内的各时间点往往是固定的,不能随机分配。而随机区组设计中,处理只在区组内随机分配,同一区组内的受试对象独立并接受的处理各不相同。

五、析因设计。是指将两个或多个处理因素的各水平进行组合,对各种可能的组合进行评价,可用于分析各处理因素的主效应以及各因素间的交互作用,具有全面而高效的优点。但它要求各个处理组内的受试对象数相等且每组至少有两个,否则无法分析因素间的交互作用。最简单且常用的析因设计是2×2的形式,如有A和B两个处理,2×2的析因设计则为:单独A处理,单独B处理,A和B同时处理,既无A处理又无B处理。这样,受试对象随机分为4组,分别接受上述的4种形式的处理。

常用医学实验设计

一、完全随机设计(completely random design) 完全随机设计将实验对象完全随机地分配到实验组与对照组(或多个处理组)中去进行实验观察。 完全随机设计亦称单因素设计,即只有1种处理因素,但可以有多个水平。 完全随机化分组方法 1.将受试对象依次编号; 2.用抽签法、随机数字表法、随机排列表法把受试对象随机分配到各处理组中去。 完全随机设计分析方法 ①当研究分为两组时,可以考虑两个样本率比较的u检验、χ2检验或Fisher’s精确概率法。 ②当研究分为多组且观察指标无序时,可采用χ2检验。 ③当研究分为多组且观察指标有序时,秩和检验(Kruskal Wallis法)或ridit分析。 优点: 简单易行。 实验中个别发生意外情况对实验结果影响不大。 缺点: 一次实验只能分析比较一个因素的实验效应。 没有控制混杂因素在各组的影响,实验效率较低。 要求样本含量相对较大 二、配对设计(paired design) 配对设计是将受试对象按某些特征或条件配成对子,然后分别把每对中的两个受试对象随机分配到实验组与对照组(或不同处理组)。 受试对象配对的特征或条件,主要是指年龄、性别、体重、环境条件等非实验因素,不要以实验因素作为配对条件。 根据受试对象来源的不同,分为同源配对(homogenetic matching)和异源配对(hetero-genetic matching)两种。 同源配对 (homogenetic matching) 又称同体配对(homobody matching),即试验和对照在同一受试个体身上进行观察的方法,分为4种类型: (1)同一受试对象处理前、后的数据; (2)同一受试对象两个部位的数据; (3)同一受试对象、同一样品用两种方法或仪器检测结果; (4)用同一方法或仪器检测同一受试对象不同标本的检测结果。 异源配对 (heterogenetic matching) 例如: 取同窝别、同性别、体重近似的2只动物配对; 将病种、病型、病情及其它影响疗效的主要因素一致的病人配成对子; 配对设计方法 1. 先将10对受试者编号,如第一对第1受试者编为1.1,第2受试者编为1.2,余仿此。

医学科研实验设计的三大要素

医学科研实验设计的三大要素[关键词] 医学科研要素健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中成药治疗缺铁性贫血病人,观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势,该研究中所用的两种药物称为处理因素,缺铁性贫血病人称为受试对象,血红蛋白称为实验效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。处理因素(受试因素) 通常指由外界施加于受试对象的因素,包括生物的、化学的、物理的或内外环境的。但是生物本身的某些特征(如性别、年龄、民族、遗传特性、心理因素等)也可作为处理因素来进行观察。因此,研究者应正确、恰当地确定处理因素。一般应注意以下几点:①抓住实验研究中的主要因素。研究中的主要因素是按以往研究基础上(本人或他人)提出的某些假设和要求来决定的。一次实验涉及的处理因素不宜太多,否则会使分组增多,受试对象的例数增多,在实施中难以控制误差。然而,处理因素过少,又难以提高实验的广度和深度。因此,需根据研究目的的需要与实施的可能来确定带有关键性的因素。②找出非处理因素。除了确定的处理因素以外,凡是影响实验结果的其他因素都称为非处理因素,所产生的混杂效应也影响了处理因素产生的效应对比和分析,这些非处理因素又称混杂因素。例如上述两种不同药物治疗缺铁性贫血病人的试验,非处理因素可能有年龄、性别、营养状况等。如果两组病人的年龄、性别、营养等构成不一,则可能影响药物疗效的比较。因此设计时便设法控制这些非处理因素,只有这样才能消除它们的干扰作用,减小实验误差。③处理因素必须标准化。处理因素的强度、频率、持续时间与施加方法等,都要通过查阅文献和预备试验找出各自的最适条件,然后订出有关规定和制度,并使之相对固定,否则会影响试验结果的评价。如处理因素是药物,必须正确选择批号,给药途径和时间也应标准化和相对固定化。受试对象(研究对象) 受试对象的选择十分重要,对实验结果有着极为重要的影响。大多数医学科研的受试对象是动物和人,也可以是器官、细胞或分子。但中药种植中培育品系的研究则将药用植物列为受试对象。在医学科研中,作为受试对象的前提是所选对象必须同时满足两个基本条件:①必须对处理因素敏感;②反应必须稳定。因此,在观察新药的临床疗效试验中,应当选择中等程度中青年患者,只有这样才能显示疗效率高低的差别。受试对象的疾病应诊断明确(依照国内或国际统一的诊断标准),且表现具有典型性。研究者必须深知病人的心理状况、情绪起落、病情程度、病程长短、生活习惯、个人嗜好、家庭经济收入、食品种类等都不同程度地影响疗效,这些影响因素必须很好地加以控制,使组间均衡化。根据研究目的不同,对实验动物的选择要求也不同。动物的选择应有针对性地注意种类、品系、年龄(月龄)、性别、体重、窝别和营养状况等。为保证实验效应的精确性,某些动物的生活环境还有严格要求。 [!--empirenews.page--] 试验效应试验效应内容包括试验指标的选择和观察方法两个部分。指标的选择有以下要求:①指标的关联性,选用的指标必须与所研究的题目具有本质性联系,且能确切反映被试因素的效应。所选指标是否具有关联性,充分反映了研究者的专业知识与技术水平。②指标的客观性,指标数据来源决定它的主、客观性质。主观性指标来自观察者或受试对象,易受心理状态与暗示作用的影响,在科研中一般尽量少用。客观性指标是指通过精密设备或仪器测定的数据,能真实显示试验效应的大小或性质;排除了人为因素的干扰。③指标的灵敏度,通常是由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定。如溶液中物质含量的测定,除测出下限值以外,还可测出最低改变浓度来反映灵敏度。一般要求其灵敏度能正确反映处理因素对受试对象所引起的反应就够了,并非灵敏度越高越好。④测定值的精确性,精确性具有指标的精密度与准确度双重含义。准确度是测定值与真实值接近的程度。精密度是重复测定值的集中程度。从设计角度来分析,第一强调准确,第二要求精密。既准确又精密最好,准确但精密度不理想尚可,而精密度高但准确度低则不行。应当强调指标的精确性除与检测指标的方法、仪器、试剂及试验条件有关外,还取决于研究者的技术水平及操作情况。⑤指标的

临床试验设计原则

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

实验心理学实验设计方案

实验心理学实验设计方 案 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

一、研究课题:考察“不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异”[预期可能结果:不同的面部表情,识别速度有差异;或者不同的面部表情,识别的准确率也有差异] 引言:速度—准确性权衡是关系到一切反应时实验信度的基本问题,下面我们将尝试通过一个简单的生活化的实验来展示任务速度和任务准确性之间普遍的权衡关系。在反应时实验中,当被试追求较快的速度时,必然要以牺牲准确性为代价。同样,当被试力求高的准确性时,也必然要以放慢速度为代价。在具体的实验中,被试究竟会如何权衡二者的关系,取决于很多因素。本实验主要探讨不同面部表情(痛苦、微笑、悲哀、快乐)识别速度与准确率是否存在显着差异。 假设:假设不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异 二、实验目的:通过实验证明不同面部表情(痛苦、微笑、悲哀、快乐)的识别速度与识别准确性存在差异,本实验旨在研究不同面部表情的识别速度与识别准确性存在差异,通过自编的e-prime实验程序对四十名被试进行施测。 三、实验材料:痛苦、微笑、悲哀、快乐的图片(均选自于标准的实验图片库)、电脑、e-prime程序 四、实验设计 采用单因素完全随机化设计 自变量为不同面部表情、区分为(痛苦、微笑、悲哀、快乐)四种。每个小组只接受一种实验处理,只对一种表情做出反应。 因变量为反应时、准确率,分别是识别的准确率、以及被试对不同面部表情识别的反应时。

五、实验程序: 被试构成: 采用简单随机抽样,在弘德楼随机选取了几个自习室,共选取了40个被试。男女各半,年龄为18-23岁,随机分为四个小组。 研究工具: 在计算机上自编好e-prime实验程序 研究过程 (1)正式实验前被试要先进行几次类似练习,以熟悉按键反应。 (2)被试坐在电脑前,接受相同的指导语。其指导语为:“在接下来的一段时间里你将继续进行此类题目的正式作答,请用心作答”。被试按键确认后即开始正式实验、期间不再中断休息。 (3)使用主试自编计算机视觉搜索程序,每帧呈现一副面部表情图片,每幅图片呈现的间隔时间一致,随机播放图片。每种表情的图片都有10张,每张呈现2次,共呈现20次,所有表情图片共呈现80次。痛苦按“1”键、微笑按“2”键、悲哀按“3”键、快乐按“4”键。其中第1小组只对痛苦做反应、2小组只对微笑做反应、3小组只对悲哀做反应、4小组只对快乐做反应。每出现一幅图要求被试按对应的反应键,计算机自动记录反应时间和正确率。 六、数据处理 采用进行统计分析。 以不同面部表情为自变量,反应时和准确率为因变量。 针对两个反应指标均可分别采用单因素完全随机化/独立样本的方差分析来进行差异检验。

医学实验设计范例

医学实验设计范例 篇一:实验设计范例 4~6岁儿童风险决策中的损失规避效应研究 (实验设计参考) 1 前言(1500字以上) 1.1 问题提出 1.2 相关理论基础 1.3 前人研究 2 实验设想 2.1 实验目的 采用赌博任务,测查幼儿在一次赌博完成以后继续赌博的可能性,探讨4~6岁儿童风险决策中的损失规避效应的发展水平、规律及其机制。 2.2 实验方法 2.2.1 设计 本研究采用3 × 2多因素设计。自变量1为年龄,分为4岁、5岁、6岁三个水平,被试间变量。自变量2为赌注价值,分为重要和不重要两个水平,被试间变量。因变量为儿童继续进行赌博的可能性。 2.2.2 材料 糖果若干,卡通图片若干,玩具若干,一元钱的硬币1个。

2.2.3 被试 4~6岁儿童各60名,共180名,性别大致均衡。 2.2.4 程序 把幼儿平均分成2组,一组为赌注价值重要组(A组),另外一组为赌注价值不重要组(B组)。所有实验均为单独施测。主试作为赌博的另外一方参与游戏。每次正式实验之前都有一次预实验,直到幼儿完全明白规则以后才开始正式实验。正式实验持续两轮赌博,每轮赌博的赌注数量均由幼儿自行决定,主试记录幼儿每次的赌注数量。第一轮赌博结束后,清点幼儿的输赢情况,观察记录幼儿赌博后与赌博前表情变化,并询问幼儿是否想继续赌博。如果幼儿不想再继续,则询问为什么并记录其原因,然后结束实验;如果幼儿想继续,则询问为什么并记录其动机,然后继续下一轮赌博,最后记录幼儿的输赢情况。 预实验: 首先,拿出糖果、卡片和玩具各一件,问幼儿最喜欢哪样东西或者最不喜欢哪样东西(A组问最喜欢,B组问最不喜欢)。然后把幼儿选择的物品分发5件给幼儿。主试也拿出相应 数量的同样物品。这时,主试告诉幼儿游戏规则。指导语如下: 小朋友,今天我们来玩一个“抛硬币”的游戏好吗?现

心理学实验设计方案

心理学实验设计方案 一,实验题目:人类在背诵英语单词时,英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 1.1选用短的英语单词背诵时,背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好; 1.2背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 2.1自变量:单词的长度,背诵时间 2.2因变量:背诵者的记忆效果(在分析中,选取单词默写正确个数为 2.3额外变量:被试的性别、智商水平,疲劳效应等 2.3.1额外变量的操控方法: 2.3.1.1选择性别数量上相等的被试(男10女10) 2.3.1.2选择在同一智商水平(按韦克斯勒智力量表)的被试 2.3.1.3让被试在实验中休息 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名,每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 4.1选择100个英语单词(其中,长短单词各50个)作为实验材料,20名被试把他们随机分配到四个处理水平上,每个处理水平上分配5名被试。 4.2让每组被试记忆单词,短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词,长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词;记忆的短时间为5分钟,长时间为10分钟。 4.3记忆时间到时,让被试默写自己记忆的单词;批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度:0度、10度和15度,试设计一项实验来证明,哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计

1. 提出假设:在计算机和水平面之间的三种倾斜度中,0度,10度和15度中,打一段相同的材料(使用相同的语言),在完成任务以后,比较一下哪种任务完成的时间是最少的,假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试:筛选被试:在对被试进行选择的过程中,需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前,要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行,给他们500字的中文文字,在最后的结果中筛选出在3-4分钟内完成的被试,这样能够排除掉打字技术对成绩的干扰。其中选出被试45名。每个被试分别接受三个水平的实验处理(0度,10度和15度)。 单因素被试间设计 3. 实验材料 3台配置一样的电脑,分别是:0度,10度和15度。 分别给被试呈现不熟悉的材料,避免对材料有熟悉度,每段文字500字。 4. 实验程序 (1) 把被试统一安排在指定教室进行,事先不需要太多的交流。 (2) 指导语:大家好,今天我们要进行一项文字输入的测试。在屏幕中央将会出现一篇文字,请您以最快的速度输入文字。在我说开始后,大家可以开始了。 (3)电脑自动记录被试完成的时间。 (4)进行数据分析。 三、研究者要探讨灯光强度与颜色对反应时的影响,试设计一个2×2实验研究范式。(要求说明实验中自变量、因变量与控制变量,是组间设计还是组内设计,被试如何分组,实验结果如何整理等) 参考答案: 实验设计:采用2×2多因素实验设计。 该实验研究的自变量有两个:灯光强度:分为强、弱两个水平,灯光的颜色:可分为红、绿两种不同颜色的灯光。这样,共有四种实验处理:红色的强光、红色的弱光、绿色的强光、绿色的弱光。 因变量:记录每个被试在不同实验条件下的反应时间。 控制变量:所有被试的练习次数、准备状态、额外动机、年龄以及其他个别差异应保持相等。

医学科研设计的分类及其特点

医学科研设计的分类及其特点[关键词] 科研设计分类特点健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)医学科研设计的类型取决于医学专业的各自特点、研究目的、研究对象等条件。医学研究的分类及其设计类型现代医学研究的分类可以沿自然科学的分类,分为基础医学、临床医学、预防医学和卫生事业管理学研究。研究对象包括正常人、病人、动物(实验动物)和生物体赖以生存的自然和社会环境。包括①调查研究:研究者为了解人群的健康状况(疾病的分布、患病率、发病率、病死率和死亡率的水平和消长),研究环境因素的致病或保护作用,必须结合专业进行周密的调查设计。调查设计是调查研究工作的先导和依据,也是调查结果准确可靠的保证。调查设计的特点即研究因素是客观存在的,如职业、地域、民族等;不能用随机化分组来平衡混杂因素对调查结果的影响,故重点是调查表、分析表与抽样方法设计。 ②临床试验:临床医学研究的内容很广泛,包括了病因学、诊断学、疗效和预后诸领域的研究。限于篇幅现仅就其中疗效观察予以阐述。疗效研究内容即有药物、手术、理化因素的效应,也有营养、护理等辅助措施与预防措施的作用,也可以是对完整的一组治疗方案或一种特定形式的治疗措施的研究。疗效研究的指标,根据不同的目的可以是:生存或死亡,痊愈或未愈,有效或无效,症状或体征的存在或消失,生理、生化指标的变化及副作用等等。如何评价临床疗效的优劣,应注意试验设计的类型,被试因素(药物、手术、理化因素等)的科学性,受试对象的代表性及其诊断的正确性,疗效指标的统一性和可靠性。③实验研究:将若干随机抽取的实验对象随机分配到两个或多个处理组,观察比较不同处理因素的效应,这种研究称为实验研究。实验研究的特点是:研究者能人为设置处理因素;研究对象接受处理因素的种类或水平是由随机分配决定的。因此,实验研究能够更有效地控制误差,使多种实验因素包括在较少次数的实验之中。广义的实验研究包括动物实验、临床试验和社区干预试验。医学科研设计的内容(专业设计和统计学设计) 科研设计主要是为了保证科研(实验、观察)结果符合以下四个性质:①有用性(适用性、目的性,也包括可行性);②独创性(先进性);③在减少或排除系统误差前提下的可重复性;④经济性(样本的代表性)。科研设计可分为两个方面:①专业设计,是运用专业理论和知识技术来进行设计,主要功能是为了解决实验观察结果的有用性和独创性。从专业理论角度来选定具体的科研课题,提出假说,围绕检验假设制订技术路线和实验方案。专业设计的正确与否是科研成败的决定因素。②统计学设计,是运用数理统计学理论和方法来进行设计。减少抽样误差和排除系统误差,保证样本的代表性和样本间的可比性,确保实验观察内容的合理安排,以便使实验结果进行高效率的统计分析,以最少的实验观察次数(例数)得出相对最优的结果和可靠的结论。因此,统计学设计是科研结果可靠性和经济性的保证。总之,专业设计和统计学设计都是科研设计的两个重要组成部分,二者相辅相成,缺一不可。由于实验设计涉及医学科研领域广泛,内容也较复杂,方法也较繁多,本文重点介绍科研设计的要素与实验设计的原则及其注意事项。

实验心理学实验设计

实验心理学实验设计: 记忆的测量 —再认与知觉辨认 学院:教育科学学院 班级:10级应用心理学 姓名:XX 学号:XXXXXX

研究课题:内隐记忆是否存在及其与外显记忆的区别主试:XX XXX XXX等人 引言: Schacter等1980年进行了一个实验研究。首先让被试阅读一些单词,例如:assassin,octopus,avocado,mystery,sheriff,climate。一小时后,再做两次实验:首先是再认测验,被试不会有任何困难;其次是补笔测验,向被试呈现一些有字母残缺的单词,要求尽可能地将残缺字母填补上,例如:ch__nk,o_t_us,_og_y_,_l_m_te。在这次测验中,被试对其中的两个残缺单词很难做出正确解答,即chipmunk和bogeyman;而对其它单词就很容易了。这是因为在一小时以前见过octopus和climate这两个词。这种记忆被称为启动效应(priming effect)。 在实验中,Schacter等人对测验的时间间隔进行了控制,有的是在一小时后,有的是在一周后进行测试。在这两种情况下,后者对所学单词的再认,即有意识的回忆,远不如前者准确,但对于补笔测验的结果,两种情况下完全等同。这就是说,引起单词填补测验中的启动效应的,是在测验前看到这一单词所引起的某种并非自觉记忆的因素。同样有意思的是,对某一单词而言,即使被试不记得在学习阶段看到过这一单词,启动效应也会产生。事实上,不管被试记不记得在学习阶段看到过该单词,启动

效应的强度是一样的。这些研究结果似乎告诉我们:启动效应的产生不依赖于有意识的记忆。 在大量实验的基础上,Graf和Schacter于1985年提出了内隐记忆和外显记忆两个概念,内隐记忆从现象上来讲就是:被试在操作某任务时,不经有意识地回忆,存储在大脑中的信息会在操作中自动起作用。内隐记忆的特点是:被试对信息的提取是无意识的。由于内隐记忆的特征限制,要测量内隐记忆只能用间接法,而不能按照传统方法直接来测量记忆的内容。目前,测量内隐记忆的方法有知觉辨认、单词补笔等。本实验采用知觉辨认和再认的方法,以验证内隐记忆现象的客观存在,比较外显和内隐记忆测试的结果有何不同。 提出假设: 假设存在内隐记忆,那么也就存在启动效应。被试对于已经学习过的词语辨认正确率应该显著高于没有学习过的新词。实验目的: 通过实验证明存在内隐记忆,比较内隐记忆与外显记忆的不同点。 实验材料: 实验材料:纸、笔、电脑、90个汉语词语。80个汉语词语分为学习组和混淆组,每组40个。缓冲词10个对每个被试都相同,不包含在学习词中,随机呈现。

医学科研实验设计的三大原则、样本例数估计

医学科研实验设计的三大原则、样本例数估计[关键词] 医学科研原则样本例数健康网讯: 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙410078)在医学科研中,通过专业设计正确而科学地解决三大要素中各环节的复杂问题以后,在进行具体实验以前还必须进行实验设计,例如对受试对象如何分组、怎样合理估计各处理组(处理组合)中样本例数、如何对非处理因素的控制等方面作进一步的操作和安排。对照、随机与重复是实验设计中的三大原则,这是任何实验都应当高度注意和遵循的。对照的原则对照是实验设计的首要原则。有比较才能鉴别,对照是比较的基础。除了受观察处理因素外,其它影响效应指标的一切条件在实验组与对照组中应尽量齐同,要有高度的可比性,才能排除混杂因素的影响,对试验观察的项目作出科学结论。对照的种类有很多,可根据研究目的和内容加以选择。常用的有以下几种:①空白对照,对照组不施加任何处理因素。这种方法简单易行,但容易引起实验组与对照组在心理上的差异,从而影响实验效应的测定。临床疗效观察一般不宜采用此种对照。②安慰剂对照,对照组采用一种无药理作用的安慰剂,药物剂型或处置上不能为受试对象识别。因为精神心理因素也可通过神经与内分泌多途径对机体与疾病产生重要影响。据估计临床疗效约30%来自病人对医护人员与医疗措施的心理效应。但务必注意在临床科研中务必遵循病人利益第一的原则。一般认为只有无特效治疗的慢性病,方可使用安慰剂。③实验条件对照,对照组不施加处理因素,但施加某种与处理因素相同的实验条件。实验条件包括操作技术、被试因素的溶媒或容量等。凡对试验效应产生影响的实验条件,宜采用此法。④标准对照,用现有的标准方法或常规方法做对照。在观察评价某种药物或疗法对某病的疗效时,为不延误病人的治疗,对于急性病、危重病和有特殊治疗办法的疾病,均应用已知的有效药物、有效疗法或公认的标准疗法作对照。应当指出:临床疗效判断仅有自身前后对照是不够的,因为许多疾病的发生、发展与时间、季节等因素有关。其次,对于绝大多数疾病而言,历史对照也是次要的,因为随着年代的变迁,许多条件发生了明显变化;但目前认为的“不治之症”的疾病,还可以历史作为潜在对照。随机化原则在实验研究中,不仅要求有对照,还要求各组间除了处理因素外,其他可能产生混杂效应的非处理因素在各组中(对照和实验组)尽可能保持一致,保持各组的均衡性。贯彻随机化原则是提高组间的均衡性的一个重要手段;也是资料统计分析时,进行统计推断的前提。随机化抽样的目的就是要使总体中每一个研究对象都有同等机会被抽取分配到实验组或对照组。随机抽样又根据医学研究的范围大小、专业类型和研究对象的不同而有所区别。如用流行病学方法研究人群中的流病和非流病题目采用单纯随机、系统、整群与分层抽样。实验研究时,采用完全随机分配或分层随机分配;小动物实验大多数先配对或配伍组,然后“对”内或“伍”内进行随机分配,但大动物多半先分层后在层内随机分配。随机化抽样的基本方法有随机数学表、计算器随机数学法和抽签法等,研究者可视具体情况而定。[!--empirenews.page--]重复的原则要使统计量(样本指标)代表参数(总体指标),除用随机抽样方法缩小误差外,重复实验是保证实验结果可靠的另一基本方法,这是实验设计的另一基本原则。实验要求一定重复数,其目的是使均数逼真,并稳定标准差,只有这样来自样本的统计量才能代表总体的参数,统计推断才具有可靠的前提。重复例数(样本例数)的决定因素包括处理的效果的明显性、实验误差的大小、生物个体变异的大小、资料性质、确定的第一类误差(α)和第二类误差(β)的大小和实验设计的类型。总之,样本例数太多或太少都不利于揭示事物间的差别。为此,应该在保证实验结果具有一定可靠性的条件下,确定最低的样本例数,以便节约人力和经费。样本例数的估计假设检验(显著性检验)时所需样本例数的估计方法,可通过公式计算或查表求得,但两者均需要事先确定如下指标。①所比较的两个总体参数间的差值。若无法得到参数的信息,可作预试验或用专业上公认的差值代替。 ②总体标准差,常用预试的样本标准差来估计。③第一类误差的概率(α),即检验水准。α越小,所需样本例数越多。结合专业要求判断是单侧检验还是双侧检验。④检验效能(1-β),

医学科研实验设计的三大要素

医学科研实验设计的三大要素 医学科研实验设计的三大要素 医学科研实验设计的三大要素 2006-11-26 基础医学论文 熊国强(湖南医科大学卫生统计学教研室长沙 410078)贺石林(湖南医科大学生理学教研室长沙 410078) 科研的基本要素包括处理因素、受试对象和实验效应。如用某种传统西药或中成药治疗缺铁性贫血病人,观察比较两组病人血红蛋白的上升趋势,该研究中所用的两种药物称为处理因素,缺铁性贫血病人称为受试对象,血红蛋白称为实验效应。如何正确选择三大要素是科研中专业设计的关键问题。 处理因素(受试因素) 通常指由外界施加于受试对象的因素,包括生物的、化学的、物理的或内外环境的。但是生物本身的某些特征(如性别、年龄、民族、遗传特性、心理因素等)也可作为处理因素来进行观察。因此,研究者应正确、恰当地确定处理因素。一般应注意以下几点:①抓住实验研究中的主要因素。研究中的主要因素是按以往研究基础上(本人或他人)提出的某些假设和要求来决定的。一次实验涉及的处理因素不宜太多,否则会使分组增多,受试对象的例数增多,在实施中难以控制误差。然而,处理因素过少,又难以提高实验的广度和深度。因此,需根据研究目的’的需要与实施的可能来确定带有关键性的因素。②找出非处理因素。除了确定的处理因素以外,凡是影响实验结果的其他因素都称为非处理因素,所产生的混杂效应也影响了处理因素产生的效应对比和分析,这些非处理因素又称混杂因素。例如上述两种不同药物治疗缺铁性贫血病人的试验,非处理因素可能有年龄、性别、营养状况等。如果两组病人的年龄、性别、

营养等构成不一,则可能影响药物疗效的比较。因此设计时便设法控制这些非处理因素,只有这样才能消除它们的干扰作用,减小实验误差。③处理因素必须标准化。处理因素的强度、频率、持续时间与施加方法等,都要通过查阅文献和预备试验找出各自的最适条件,然后订出有关规定和制度,并使之相对固定,否则会影响试验结果的评价。如处理因素是药物,必须正确选择批号,给药途径和时间也应标准化和相对固定化。 受试对象(研究对象) 受试对象的选择十分重要,对实验结果有着极为重要的影响。大多数医学科研的受试对象是动物和人,也可以是器官、细胞或分子。但中药种植中培育品系的研究则将药用植物列为受试对象。 在医学科研中,作为受试对象的前提是所选对象必须同时满足两个基本条件:①必须对处理因素敏感;②反应必须稳定。因此,在观察新药的临床疗效试验中,应当选择中等程度中青年患者,只有这样才能显示疗效率高低的差别。受试对象的疾病应诊断明确(依照国内或国际统一的诊断标准),且表现具有典型性。研究者必须深知病人的心理状况、情绪起落、病情程度、病程长短、生活习惯、个人嗜好、家庭经济收入、食品种类等都不同程度地影响疗效,这些影响因素必须很好地加以控制,使组间均衡化。根据研究目的不同,对实验动物的选择要求也不同。动物的选择应有针对性地注意种类、品系、年龄(月龄)、性别、体重、窝别和营养状况等。为保证实验效应的精确性,某些动物的生活环境还有严格要求。 试验效应试验效应内容包括试验指标的选择和观察方法两个部分。指标的选择有以下要求:①指标的关联性,选用的指标必须与所研究的题目具有本质性联系,且能确切反映被试因素的效应。所选指标是否具有关联性,充分反映了研究者的专业知识与技术水平。②指标的客观性,指标数据来源决定它的主、客观性质。主观性指标来自观察者或受试对象,易受心理状态与暗示作用的影响,在科研中一般尽量少用。客观性指标是指通过精密设备或仪器测定的数据,能真实显示试验效应的大小或性质;排除了人为因素的干扰。③指标的灵敏度,通常是由该指标所能正确反映的最小数量级或水平来确定。如溶液中物质含量的测定,除测出

临床试验设计原则

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

记忆心理学实验设计

记忆心理学实验设计 专业:08级经济统计 学号:I60814030 姓名:王思瑶 实验项目名称:不同学业成绩类型的工作记忆研究 前言: 工作记忆是执行功能的主要成分之一。执行功能就是指在完成复杂的认知任务时,对各种认知过程进行协调,以保证认知系统以灵活、优化的方式实行特定目标的一般性控制机制;它的本质就是对其它认知过程进行控制和调节,而它的根本目的就是产生协调有序的、具有目的性的行为[1]。工作记忆是指个体存储信息和加工信息的平台。它是对信息暂时保持与操作的系统,它在表象、言语、创造、计划、学习、推理、思维、问题解决和决策等高级认知活动中起着非常重要的作用[2]。包括中央执行系统(central executive)、视觉空间存储器(visuouspatal sketch pad,VSSP)和语音环路(phonological loop)3个部分。中央执行系统负责工作记忆中的注意控制,其功能类似于一个能量有限的注意系统,该系统负责指挥各种次级系统的活动。视觉空间存储器对视觉图象信息进行操作。语音环路贮存与复述言语信息,在获得语言词汇中其起重要作用。这3个部分共同决定了工作记忆中信息的编码、表征、存储形式、提取以及容量等[3]。目前国内外对学习有障碍的学生进行工作记忆研究的成果不少,尤其是对数学学习困难的学生进行工作记忆研究的成果更是层出不穷,所达

成的共识是数学学习困难与工作记忆能力下降有密切关系[4]。对普通学生的学习认知加工活动和工作记忆关系的大量研究发现,学生的学业表现与工作记忆存在密切的关系。如果真是这样,那么,对学习不良儿童工作记忆的研究不仅有助于深入了解学习不良的性质、特点和成因,而且对于我们帮助学习不良儿童克服学习困难,制订有效的预防和干预措施也将具有重要的意义。到目前为止,研究者对学习不良儿童工作记忆的特点,以及这种特点的性质做了广泛而深入的研究,取得了一系列重要的成果[5]。有研究发现,工作记忆对于学习、思维、语言理解等复杂认知任务的完成起着非常重要的作用,确保各种认知加工活动的顺利进行。到目前为止,虽然不同学者对工作记忆的看法存在差异,但毫无疑问,工作记忆可以被看作为一种对信息进行暂时性加工和储存的能量有限的系统,其最重要的特点是它保证信息在有干扰的环境中能被及时提取,即在提取有用信息的同时抑制无关的干扰信息,从而避免有可能出现的不适宜加工[6]。根据以往的研究结果,无疑,工作记忆能力下降对数学学习有较大影响,那么对语文学习影响怎样?因此试图采用实证方法来考察工作记忆广度与不同学业成绩类型学生学习的关系。以便为教师对不同学业成绩类型的学生进行有效的工作记忆训练提供一些理论依据。 实验目的:考察不同学业成绩类型学生的工作记忆广度发展情况。实验对象:被试来自某市13所中小学学校,根据全市3次统考平均成绩及科任教师对学生学习能力的综合评定,选择小学三年级(80人)、五年级(80人)、初中二年级(80人)、高中二年级(80人)学生

医学免疫学实验设计例子

《医学免疫学》实验设计 期别:xxx 班级:xx 学号:xxxxxxxx 姓名:OOO IL-35对小鼠Ⅰ型糖尿病的治疗效果及免疫机制 【立题依据】 自身免疫性疾病(Autoimmune diseases)是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如今越来越多的自身免疫性疾病被不断发现和认识,也越来越引起人们的关注。Ⅰ型糖尿病(T1DM 自身免疫性胰腺炎)就是其中的一员,在全球大约有2000万患者,中国至少有100万的患者,但是Ⅰ型糖尿病常常在幼儿和青少年时期发生且为一种多基因遗传病有较高的遗传度(75%),表现为明显的家族遗传性。同时,Ⅰ型糖尿病患者如治疗不善将引发严重的并发症,如失明、肾衰竭、心脏病、截肢等。因此如果能正确了解Ⅰ型糖尿病的免疫学机制,并探索更加有效治疗及预防方案,对于患者本身乃至整个家族的身体和生活质量的提高意义重大。 Ⅰ型糖尿病的免疫学发病机制是体内除了抗原提呈细胞(APC)和活化的T淋巴细胞外正常细胞几乎不表达MHC-Ⅱ类分子,研究表明IFN-γ转基因小鼠的胰岛β细胞分泌IFN-γ,由于IFN-γ刺激MHC-Ⅱ分子的表达这种小鼠的胰岛β细胞高表达MHC-Ⅱ类分子,这样以来免疫细胞就会结合并识别胰岛β细胞然后对其进行攻击,使其丧失胰岛素分泌活性,最终导致体内胰岛素缺乏。调节性T细胞(Treg)是一些CD4+T cell还可高表达IL-2受体的α链(CD25)分子,胞质中表达Foxp3转录因子的T细胞分化亚群。它的主要功能是通过抑制CD4+ Tcell 和CD8+ Tcell的活化与增殖从而达到免疫的负调节作用。通过协调Treg水平来调节Ⅰ型糖尿病患者的免疫功能可能成为新的治疗手段。 白细胞介素-35(IL-35)是2007年新发现的一种独特的具有免疫抑制功能的调节因子,属于IL—12细胞因子家族,IL-35为异源二聚,主要由活化的Treg分泌,对

医学科研设计总复习题答案

实验设计 一、简答题 1.交叉设计和拉丁方设计的适用条件和优缺点各是什么? 答:交叉设计适用条件: (1)处理因素只有2水平(A、B),且两个非处理因素(试验阶段、试验顺序)与处理因素间无交互作用。(2)试验要求两个阶段之间必须安排一定的间隔时间,以便消除前阶段治疗措施的残留效应保证两阶段的起始条件一致。(3)两次观察的时间不能过长,处理效应不能持续过久。(4)为消除患者的心理作用或防止研究者的暗示,一般多采用盲法。(6)交叉设计应尽量避免受试者的失访(lost of follow up)。(7)资料分析中,同样要考虑基线的影响。 拉丁方设计适用条件(特点):(1)必须是三因素的实验,且因素水平数相等。(2)三因素是相互独立的,均无交互作用。(3)各行、列、字母所得实验数据的方差齐。 交叉设计优缺点:优点:(1)具备自身配对的全部优点,如减少个体差异对处理因素的影响,节省样本含量等;(2)能控制时间因素(试验阶段)对处理方式的影响,因而优于自身对照设计;(3)各试验对象皆接受了试验因素和对照,符合医德要求。 缺点:处理时间不能太长;受试对象中途推出造成数据缺失。限于慢性病的对症治疗,有时停药的间歇期不能为病人接受。 拉丁方设计优缺点:(1)优点是大大减少了实验次数,用较少的实验次数获得较多信息,尤其适用于动物实验和实验室研究;(2)双向控制误差,可以减少实验误差,比配伍组设计优越.(3)可以考核3个因素,也可以考核1或2个处理因素,可同时控制两个因素 缺点:(1)是要求处理数必须等于拉丁方的行(列)数,一般的试验不容易满足此条件(2)数据缺失会增加统计分析的难度;(3)重复少,对差别估计不够精确。 2.析因设计的优缺点。 优点:实验效率高:比单处理因素设计能提供更多的试验信息,可用来分析全部因素主效应,以及因素间各级的交互作用,在医学上可用于筛选最佳治疗方案、药物配方、实验条件等研究。缺点:当因素增加时,实验组数呈几何倍数增加,所需试验的次数很多;不但计算复杂,而且给众多交互作用的解释带来困难。因此,当因素及水平数较多时,一般不采用完全交叉分组的析因设计,而采用正交设计。 析因设计资料分析:应先分析交互效应。若交互效应有统计学意义,要逐一分析各因素的单独效应,即固定一个因素对其他因素进行分析;反之,若交互效应无统计学意义,则因素间的作

心理学实验设计方案

心理学实验设计方案Revised on November 25, 2020

心理学实验设计方案 一,实验题目:人类在背诵英语单词时,英语单词的长度和被试背诵的时间是否影响背诵者的记忆效果 1假设 选用短的英语单词背诵时,背诵者的记忆效果比选用长的英语单词好; 背诵英语单词的时间长的比背诵时间短的记忆效果好 2变量及额外变量的操纵方法 自变量:单词的长度,背诵时间 因变量:背诵者的记忆效果(在分析中,选取单词默写正确个数为 额外变量:被试的性别、智商水平,疲劳效应等 3被试的选择及分组 选取男女被试各10名,每位被试接受四种水平(长单词—长时间、长单词—短时间、短单词—长时间、短单词—短时间)的实验处理 4实验实施过程及方法 选择100个英语单词(其中,长短单词各50个)作为实验材料,20名被试把他们随机分配到四个处理水平上,每个处理水平上分配5名被试。 让每组被试记忆单词,短单词选取CET四级词汇中含5-6个字母的单词,长单词选取CET四级词汇中含9-11个字母的单词;记忆的短时间为5分钟,长时间为10分钟。 记忆时间到时,让被试默写自己记忆的单词;批改被试默写的单词 二、计算机键盘与水平面可有三种倾斜度:0度、10度和15度,试设计一项实验来证明,哪一种倾斜度最有利于输入字符。 单因素被试间设计 1. 提出假设:在计算机和水平面之间的三种倾斜度中,0度,10度和15度中,打一段相同的材料(使用相同的语言),在完成任务以后,比较一下哪种任务完成的时间是最少的,假设倾斜10度所需要的时间是最少的。 2. 被试 筛选被试:筛选被试:在对被试进行选择的过程中,需要进行严格的筛选。在进行最后的测试之前,要对每个被试进行测试。让所有被试在同一个房间里进行,给他们500字

心理学实验设计

1.设计一个多因素实验,要求有一个自变量与语言有关,一个自变量与语言无关,分别说明: (1)你研究的问题; (2)自变量 (3)因变量 (4)变了控制 (5)实验材料的处理 (6)实验过程 (7)数据的统计处理 答:(1)我研究的问题是:年龄与文章主题熟悉度对小学儿童阅读理解的影响 (2)自变量 A.年龄(被试间变量),分3个水平:8岁(小学一年级儿童)、10岁(小学三年级儿童)、12岁(小学五年级儿童); B.文章主题熟悉程度(被试内变量),分2个水平:熟悉(和儿童生活紧密相关的文章,如描述游乐园的文章)、不熟悉(儿童很难接触领域的文章,如论述某个生僻物理原理)。(3)因变量 因变量为阅读理解成绩,对被试回答文章后选择题的情况进行评分,每道题答对计1分,答错或未答计0分,共30题,满分为30分。每位被试的得分即阅读理解成绩。 (4)变量控制 A.儿童性别,控制方法:在同一个年龄选择同样数量的男生、女生; B.儿童智力水平,控制方法:排除智力水平太高或太低的儿童(由教师评定);C.文章字数,控制方法:全部选择字数在400左右的文章,字数变动在20字之内;D.生字水平,控制方法:讲生字控制在5-10个,生字指超出小学语文大纲的汉字。(5)实验材料 A.与儿童生活紧密相关的文章3篇,每篇400字左右,包含生字5-10个,每篇文章后有5道针对内容的选择题,四选一,由5位资深语文教师共同编制; B.儿童很难接触领域的文章3篇,每篇400字左右,包含生字5-10个,每篇文章后有5道针对内容的选择题,四选一,由5位资深语文教师共同编制。 (6)被试选择、材料分配与实验过程 每个被试均阅读全部6篇文章,阅读完每篇文章都要完成文章后额选择题,共限时40分钟,文章呈现的顺序在被试间按照拉丁方进行平衡。 (7)数据的统计处理 A.数据处理:删除得分在平均数上下三个标准差之外的被试数据; B.描述统计分析:计算出6个处理水平结合下被试得分的平均数和标准差; C.方差分析:使用SPSS软件分析主效应和交互作用。 如果因素一(年龄)主效应显著,再进行事后检验,判断差异主要存在与哪两个或三个水平之间。然后结合描述统计分析,得出显著大于或小于的结论。

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