第3章--实验设计
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医学统计学(李晓松主编 第2版 高等教育出版社)附录 第3章思考与练习答案
第三章实验研究设计【思考与练习】一、思考题1. 实验设计根据对象的不同可分为哪几类？2. 实验研究中，随机化的目的是什么？3. 什么是配对设计？它有何优缺点？4. 什么是交叉设计？它有何优缺点？5. 临床试验中使用安慰剂的目的是什么？二、案例辨析题“三联药物治疗士兵消化性溃疡”一文中，对2000~2006年在某卫生所采用三联药物治疗的38例消化性溃疡患者进行分析。
内镜检测结果显示，痊愈13人，显效14人，进步7人，无效4人，有效率达89.5%。
据此认为该三联疗法的疗效较好，且由于其价格适中，可在部队卫生所中推广。
该结论是否正确？如果不正确，请说明理由。
三、最佳选择题1. 实验设计的三个基本要素是A. 处理因素、实验效应、实验场所B. 处理因素、实验效应、受试对象C. 受试对象、研究人员、处理因素D. 受试对象、干扰因素、处理因素E. 处理因素、实验效应、研究人员2. 实验设计的三个基本原则是A. 随机化、对照、重复B. 随机化、对照、盲法C. 随机化、重复、盲法D. 均衡、对照、重复E. 盲法、对照、重复3. 实验组与对照组主要不同之处在于A. 处理因素B. 观察指标C. 抽样误差D. 观察时间E. 纳入、排除受试对象的标准4. 为了解某疗法对急性肝功能衰竭的疗效，用12头健康雌性良种幼猪建立急性肝功能衰竭模型，再将其随机分为两组，仅实验组给予该疗法治疗，对照组不给予任何治疗。
7天后观察两组幼猪的存活情况。
该研究采用的是A. 空白对照B. 安慰剂对照C. 实验对照D. 标准对照E. 自身对照5. 观察指标应具有A. 灵敏性、特异性、准确度、精密度、客观性B. 灵敏性、变异性、准确度、精密度、客观性C. 灵敏性、特异性、变异性、均衡性、稳定性D. 特异性、准确度、稳定性、均衡性、客观性E. 灵敏性、变异性、准确度、精密度、均衡性6. 比较两种疗法对乳腺癌的疗效，若两组患者的乳腺癌分期构成不同可造成A. 选择性偏倚B. 测量性偏倚C. 混杂性偏倚D. 信息偏倚E. 失访性偏倚7. 将两个或多个处理因素的各水平进行组合，对各种可能的组合都进行实验，该实验设计方案是A. 随机区组设计B. 完全随机设计C. 析因设计D. 配对设计E. 交叉设计8. 在某临床试验中，将180例患者随机分为两组，实验组给予试验药＋对照药的模拟剂，对照给予对照药＋试验药的模拟剂，整个过程中受试对象和研究者均不知道受试对象的分组。
第3章实验研究均匀设计
我国数学家方开泰与王元等经过几个月的共同研究， 提出了一个新的试验设计，构造了均匀试验设计表， 即所谓“均匀设计”，将这一方法用于导弹设计，取 得了成效。
3.2.3 均匀试验设计 1.试验设计方法
3.2 实验设计
均匀试验设计方法： ➢ 不考虑试验数据的整齐可比性，而让试验点在试验范
围内充分地均匀分散，则可以从全面试验中挑选比正 交试验更少的实验点作为代表进行试验，这种着眼于 实验点充分地均衡分散的试验方法，称为均匀试验设 计方法。
7
7
7
57，1，4，77。同理可7 构造出其他
均匀表的因素水平安排如表3-2-8
所示。
2.均匀设计表与使用
3.2 实验设计
（1）均匀设计表
U13（1312）均匀设计表
列号 1 2 3 4 5 6 7 11 2 3 4 5 6 7 2 2 4 6 8 1 12 1
8 9 1 11 1 8 9 100 11 1 2 3 5 7 9 112
➢U的右上角加“*”和不加“*’代表两种不同类型的均匀 设计表。 ➢通常加“*”的均匀设计表有更好的均匀性，应优先选用。
3.2.2 均匀试验设计 2.均匀设计表与使用
（1）均匀设计表
3.2 实验设计
实际操作时选择合适的均匀设计表（部分均匀表可 从文献查得）即可。
通常只列出试验次数为奇数的表，对于偶数次试验可 以用试验次数多一次的奇数表划去最后一行来安排。
（3）试验方案方案设计中的几个问题
表3-2-11 因素与水平对照
水平
因素
A
碱化时间/min
1
120
2
135
3
150
4
165
5
180
3.2.3 均匀试验设计 1.试验设计方法
3.2 实验设计
均匀试验设计方法： ➢ 不考虑试验数据的整齐可比性，而让试验点在试验范
围内充分地均匀分散，则可以从全面试验中挑选比正 交试验更少的实验点作为代表进行试验，这种着眼于 实验点充分地均衡分散的试验方法，称为均匀试验设 计方法。
7
7
7
57，1，4，77。同理可7 构造出其他
均匀表的因素水平安排如表3-2-8
所示。
2.均匀设计表与使用
3.2 实验设计
（1）均匀设计表
U13（1312）均匀设计表
列号 1 2 3 4 5 6 7 11 2 3 4 5 6 7 2 2 4 6 8 1 12 1
8 9 1 11 1 8 9 100 11 1 2 3 5 7 9 112
➢U的右上角加“*”和不加“*’代表两种不同类型的均匀 设计表。 ➢通常加“*”的均匀设计表有更好的均匀性，应优先选用。
3.2.2 均匀试验设计 2.均匀设计表与使用
（1）均匀设计表
3.2 实验设计
实际操作时选择合适的均匀设计表（部分均匀表可 从文献查得）即可。
通常只列出试验次数为奇数的表，对于偶数次试验可 以用试验次数多一次的奇数表划去最后一行来安排。
（3）试验方案方案设计中的几个问题
表3-2-11 因素与水平对照
水平
因素
A
碱化时间/min
1
120
2
135
3
150
4
165
5
180
实验心理学,第三章 实验设计
喜好饮料问题
有效的实验设计应该是这样的：两个杯子一模一样， 既没有字母，也没有任何其他不同的标记可以让被试 看见或摸得到。
将可口可乐或百事可乐分别倒进两只杯里，一半被试 先饮可口可乐，然后饮百事可乐；另一半被试先饮百 事可乐，然后饮可口可乐。
这样的实验安排就不存在喜欢字母的问题了，而且， 实验顺序的效应也抵消了。
举例：在某项研究中要将30 个被试分配到三个自变量 水平A、B、C 中。
研究者需要先将被试按前测作业分数的高低排列，然后 将前三个被试随机分配到A、B、C 三组，接着将接下 来的三个被试如法分配，直到分配完毕。
1、匹配（matching）设 计
对动物进行被试间设计的实验研究时，一项重要的匹 配技术是拆窝技术（split-litter technique）。
同处理之前是相等的，即使有差异也是在统计允许的 限度以内的随机误差。
随机化设计的优缺点
优点： （1）控制两组被试变量的差异，分组方法简单可行。 （2）由于对每一被试者只作一次观测，可消除某些实
验误差。 缺点： （1）分成等组的方法仍欠精密。 （2）若两组在不同时期观测，就有可能插入实验以外
编制之测量工具的“信度”（可靠性）较低时。
研究进行中有较多变量无法控制时。
统计分析时，受试者须再细分为较小的各群组来分析比较 时。
实验设计时，预期会有较多受试者中途推出时。
怎样确定实验研究中被试样本人数
确定样本人数时要考虑以下因素 １、实验研究所要求的精确度 精确度是指样本平均数与总体平均数的一致性程度。精确度
定时系列设计模式
说明：Y1a、Y1b、Y1c分别表示实验处理前之观测值 Y2a、Y2b、Y2c分别表示实验处理后之观测值 X表示实验条件处理
第三章 实验设计与评价 综合性实验
第三章实验设计与评价综合性实验第一部分五年高考题荟萃2009年高考题一、选择题1．（09天津卷3）下列实验设计和结论相符的是 ( ) A．将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B．某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C．某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-D．在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液答案 B解析 A项，乙醇不可以作为萃取剂，错；B项，石蕊变蓝，则肯定为碱性，正确。
C项，若原溶液中含有SO32－，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3－结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，故错；D项，加热时，FeCl3会水解，错。
2．（09广东理科基础27）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。
以下处理措施和方法正确的是 ( )答案 D解析废酸与碱中和属于化学法，A项错；Cu2＋不可能用SO42－沉降，B项错；活性碳无法吸收苯，C项错；Na2CO3 + Ca(OH)2CaCO3↓+ 2NaOH，是复分解法，属于化学法，D 项正确。
3．（09北京卷8）下列叙述正确的是 ( )A ．将2CO 通入2BaCl 溶液中至饱和，无沉淀产生；再通入2SO ，产生沉淀B ．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入32Cu(NO )固体，铜粉仍不溶解C ．向3AlCl 溶液中滴加氨水，产生白色沉淀；再加入4NaHSO 溶液，沉淀消失D ．纯锌与稀硫酸反应产生氨气的速率较慢；再加入少量4CuSO 固体，速率不改变 答案 C4．（09上海卷11）1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得 乙酸丁酯，反应温度为115～125℃，反应装置如右图。
下列对该实验的描述错误的是 ( ) A ．不能用水浴加热 B ．长玻璃管起冷凝回流作用C ．提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D ．加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率 答案 C 二、非选择题5．（09全国卷Ⅱ28）已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用示意图中的装置可以实现该反应。
第三章 正交试验设计
因素水平表
第三步选择正交表 可选择正交表L9（34）安排正交试验，将
A、B、C三个因素安排在前3列，见下表。
正交表L9（34）
第四步安排试验及试验结果
第五步试验结果分析
直观分析 极差分析 方差分析
直观分析
直观分析就是找正交表中安排的9次试验中 好的试验条件。本例试验目的是降低启动 压力，所以压力越小越好，即第3号试验的 试验条件在9次试验中是最好的。试验条件 是A1B3C3，压缩量为6%，粗糙度为0.8， 内径大小28。
二战后实验设计法在工业中得到推广和应用； 日本学者田口玄一首先将实验设计成功得应用于
新产品的开发。对于一些复杂的过程和产品，利 用实验设计法合理的选择适当的参数，可以大大 改善产品功能目标值的稳定性，即所谓稳健性设 计； 20世纪70年代初期，我国着名数学家华罗庚带 头在我国推广实验设计法。
三、实验设计法
设计质量管理——试验设计
质量管理中，经常会遇到多因素、有误差、 周期长之类试验，希望解决以下问题：
1. 对质量指标的影响，哪些因素较重要？ 2. 每个因素取什么水平为好？ 3. 各个因素按什么水平搭配较好？ 试验设计是处理这类试验问题的一种简便易
行、行之有效的方法。
产品开发的三个阶段
顾客 要求
系统设计 容差设计
第二节单指标正交试验设计
正交表 正交试验设计
一、正交表
正交表为试验设计表的一类，具有较强的 代表性。
正交表的符号表示为：L a(b c) 其中：L----正交试验表的代号 a----正交表的试验次数 b----正交试验的水平数 c---- 正交试验的因素数 N=bc--- 全因子试验次数（即全部的因素和
参数设计
稳定性好 的产品
3第三章__试验设计原理
作用：使误差的估计无偏、准确 正确地评价误差 局部控制 设置区组，每一区组控制在同一环境内 作用：有效地降低系统误差
试验设计三原则的关系：
重复
随机化
设置区组 局部控制 三 原 则
评价误差
降低误差 作 用 提高精确度
使误差估计 无偏、准确
统计推断
现在我们来看一个随机化和局部控制的例子
假设设计了6种不同的饲料，从A1至A6。每一种饲料饲喂8 头猪，每一头猪一个圈舍，共计48头猪。48个圈舍共分6 排，每排8个圈，8头猪，喂一种料。排列如下表。试验中 需空腹称重，假设从早晨8：00开始称重，每头猪需时5 分钟，则共需240分钟，即4个小时，需称至中午12：00 点钟。称重顺序为先称A1的8头猪，然后是A2的8头猪， 以后依次为A3、A4、A5，直至A6。那么，A1的8头猪称重 时间为8：00到8：40，受空腹影响不大，A2的8头猪就受 到一定的影响了，因为这A2的8头猪是从8：40称至9：20 的。A3受空腹的影响就更大，因为是从9：20称至10：00 点。显然，A4、A5和A6的猪受空腹的影响一个比一个大， 到A6的最后8头猪事实上是在11：20以后称重的，这8头 猪整整饿了半天，其体重肯定比A1的8头猪损失了好多
下面3张表分别是：顺序称重、随机称重、区组称重
称重顺序
A11
8:00
A12
8:05
A13
8:10
A14 A24 A34 A44
A15 A25 A35 A45
A16 A26 A36 A46
A17 A27 A37 A47
A18
8:40
A21
8:40
A22
8:45
A23 A33 A43
A28
9:20
试验设计三原则的关系：
重复
随机化
设置区组 局部控制 三 原 则
评价误差
降低误差 作 用 提高精确度
使误差估计 无偏、准确
统计推断
现在我们来看一个随机化和局部控制的例子
假设设计了6种不同的饲料，从A1至A6。每一种饲料饲喂8 头猪，每一头猪一个圈舍，共计48头猪。48个圈舍共分6 排，每排8个圈，8头猪，喂一种料。排列如下表。试验中 需空腹称重，假设从早晨8：00开始称重，每头猪需时5 分钟，则共需240分钟，即4个小时，需称至中午12：00 点钟。称重顺序为先称A1的8头猪，然后是A2的8头猪， 以后依次为A3、A4、A5，直至A6。那么，A1的8头猪称重 时间为8：00到8：40，受空腹影响不大，A2的8头猪就受 到一定的影响了，因为这A2的8头猪是从8：40称至9：20 的。A3受空腹的影响就更大，因为是从9：20称至10：00 点。显然，A4、A5和A6的猪受空腹的影响一个比一个大， 到A6的最后8头猪事实上是在11：20以后称重的，这8头 猪整整饿了半天，其体重肯定比A1的8头猪损失了好多
下面3张表分别是：顺序称重、随机称重、区组称重
称重顺序
A11
8:00
A12
8:05
A13
8:10
A14 A24 A34 A44
A15 A25 A35 A45
A16 A26 A36 A46
A17 A27 A37 A47
A18
8:40
A21
8:40
A22
8:45
A23 A33 A43
A28
9:20
《第三章第3节神经调节》作业设计方案-初中科学浙教版13八年级上册
《神经调节》作业设计方案（第一课时）一、作业目标本作业设计旨在通过《神经调节》的学习，使学生掌握神经系统的基本概念和功能，理解神经调节的基本原理和过程，培养学生对科学知识的理解和应用能力，并能够运用所学知识解决实际问题。
二、作业内容1. 预习任务：学生需提前预习《神经调节》的相关内容，包括神经系统的组成、功能及其与身体各部位的联系等基础知识。
2. 自主学习：学生需在课本和网上资源中搜集有关神经调节的相关知识，并完成下列问题：（1）什么是神经元？其结构和功能是什么？（2）神经系统的基本结构包括哪些部分？（3）神经调节与体液调节有何不同？请举例说明。
（4）简述神经冲动在神经元之间的传递过程。
3. 实验操作：学生需在教师指导下完成以下实验操作：（1）使用模型或实物，观察神经元的结构特点。
（2）通过模拟实验，了解神经冲动的传递过程。
（3）结合实验结果，分析神经系统如何进行调节。
4. 思考拓展：结合日常生活经验，分析身体某个部位出现不适时，神经系统是如何进行调节的？提出自己的看法并尝试举例说明。
三、作业要求1. 学生需按照教师的要求完成各项任务，包括预习、自主学习、实验操作和思考拓展。
2. 学生在完成作业过程中，要认真记录自己的学习过程和心得体会。
3. 学生在完成自主学习和思考拓展部分时，要结合所学知识，提出自己的见解和看法，并尝试举例说明。
4. 学生在完成实验操作部分时，要按照教师的要求进行操作，并认真记录实验结果和分析过程。
四、作业评价1. 教师将根据学生的预习情况、自主学习、实验操作和思考拓展的完成情况进行评价。
2. 评价标准包括学生对知识的理解程度、应用能力以及解决问题的思路和方法等。
3. 教师将对学生的作业进行及时反馈，指出学生的优点和不足，并提出改进意见。
五、作业反馈1. 教师将对学生的作业进行批改和点评，指出学生的错误和不足，并给出正确的答案和解释。
2. 学生需根据教师的反馈，认真检查自己的作业，找出错误并加以改正。
电磁场与微波技术实验教程第3章
~ 计算步骤(见图3.1.4， 圆图中红色圆为 G 1 的匹配圆，
蓝色圆为匹配圆逆时针旋转90°(即λ/8)后得到的辅助圆)：
ZL ~ (1) 计算归一化负载阻抗值， Z L Z 0 2 j1
， 在圆
图上找到阻抗点A。 由A点沿等反射系数圆旋转180°， 得 到导纳点B。
第3章 微波电路CAD
第3章 微波电路CAD
2) 反射演示
负载分别设为全反射、 匹配以及任意状态时， 观察传 输线上反射电压(U－)、 反射电流(I－)的形成过程， 比较二 者的相位关系； 比较反射波(U－、 I－)与入射波(U+、 I+)之 间的相位关系， 注意观察传输线末端的反射情况。
第3章 微波电路CAD
3) 驻波演示
， 则归一化输入阻
抗为Z in3 0.5 j0.8 ， 在圆图上找到输入阻抗点Zin。 (2) 短路时的 Z in2 j2 ， 圆图上短路点对应的电长度
为0.18， 即输入阻抗点距离终端0.18λ。 (3) 由输入阻抗点Zin沿等反射系数圆逆时针(向负载方向) 旋转0.18电长度， 即得负载阻抗点Z， 为归一化值， 再乘 以Z0即得负载阻抗ZL。
传输线波形演示及圆图应用
一、 实验目的
(1) 了解传输线上各种波形的形成及传输特点。
(2) 掌握圆图的构成及计算应用。
第3章 微波电路CAD
二、 实验设备
本实验采用传输线理论CAI软件进行。 该软件为实验室 自行开发、 设计的计算机辅助教学软件， 分为传输线波形 演示和圆图应用两大部分。 传输线理论CAI软件主界面如图3.1.1所示。
第3章 微波电路CAD
实验2
Microwave Office软件系统介绍及应用
蓝色圆为匹配圆逆时针旋转90°(即λ/8)后得到的辅助圆)：
ZL ~ (1) 计算归一化负载阻抗值， Z L Z 0 2 j1
， 在圆
图上找到阻抗点A。 由A点沿等反射系数圆旋转180°， 得 到导纳点B。
第3章 微波电路CAD
第3章 微波电路CAD
2) 反射演示
负载分别设为全反射、 匹配以及任意状态时， 观察传 输线上反射电压(U－)、 反射电流(I－)的形成过程， 比较二 者的相位关系； 比较反射波(U－、 I－)与入射波(U+、 I+)之 间的相位关系， 注意观察传输线末端的反射情况。
第3章 微波电路CAD
3) 驻波演示
， 则归一化输入阻
抗为Z in3 0.5 j0.8 ， 在圆图上找到输入阻抗点Zin。 (2) 短路时的 Z in2 j2 ， 圆图上短路点对应的电长度
为0.18， 即输入阻抗点距离终端0.18λ。 (3) 由输入阻抗点Zin沿等反射系数圆逆时针(向负载方向) 旋转0.18电长度， 即得负载阻抗点Z， 为归一化值， 再乘 以Z0即得负载阻抗ZL。
传输线波形演示及圆图应用
一、 实验目的
(1) 了解传输线上各种波形的形成及传输特点。
(2) 掌握圆图的构成及计算应用。
第3章 微波电路CAD
二、 实验设备
本实验采用传输线理论CAI软件进行。 该软件为实验室 自行开发、 设计的计算机辅助教学软件， 分为传输线波形 演示和圆图应用两大部分。 传输线理论CAI软件主界面如图3.1.1所示。
第3章 微波电路CAD
实验2
Microwave Office软件系统介绍及应用
MATLAB程序设计教程(第二版)第三章实验报告
a=1;
for i=1:n
a=((2*i*i*2)/((2*i-1)*(2*i+1)))*a;
end
disp(a);
clear
i=1:n;%用prod函数实现
b=prod((2.*i).*(2.*i)./((2.*i-1).*(2.*i+1)))
6．建立 矩阵，要求输出矩阵第n行元素。当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。
班级
Class
姓名
Name
学号
ID
指导老师
Teacher
课程名称
Course
MATLAB
编制日期
Date
实验名称
Title
MATLAB程序设计
一、实验目的（ExperimentTarget）
1.掌握利用if语句、switch语句实现选择结构的方法。
2.掌握利用for语句、while语句实现循环结构的方法。
>> lx2_1
请输入一个百分制分数100
A
>> lx2_1
请输入一个百分制分数90
A
>> lx2_1
请输入一个百分制分数80
B
>> lx2_1
请输入一个百分制分数70
C
>> lx2_1
请输入一个百分制分数60
D
>> lx2_1
请输入一个百分制分数30
E
>> lx2_1
请输入一个百分制分数123
输入出错
（1）
clear
n=input('输入一个数：');%用循环结构实现
>> lx51
for i=1:n
a=((2*i*i*2)/((2*i-1)*(2*i+1)))*a;
end
disp(a);
clear
i=1:n;%用prod函数实现
b=prod((2.*i).*(2.*i)./((2.*i-1).*(2.*i+1)))
6．建立 矩阵，要求输出矩阵第n行元素。当n值超过矩阵的行数时，自动转为输出矩阵最后一行元素，并给出出错信息。
班级
Class
姓名
Name
学号
ID
指导老师
Teacher
课程名称
Course
MATLAB
编制日期
Date
实验名称
Title
MATLAB程序设计
一、实验目的（ExperimentTarget）
1.掌握利用if语句、switch语句实现选择结构的方法。
2.掌握利用for语句、while语句实现循环结构的方法。
>> lx2_1
请输入一个百分制分数100
A
>> lx2_1
请输入一个百分制分数90
A
>> lx2_1
请输入一个百分制分数80
B
>> lx2_1
请输入一个百分制分数70
C
>> lx2_1
请输入一个百分制分数60
D
>> lx2_1
请输入一个百分制分数30
E
>> lx2_1
请输入一个百分制分数123
输入出错
（1）
clear
n=input('输入一个数：');%用循环结构实现
>> lx51
《第三章 实验活动3 盐类水解的应用》作业设计方案-高中化学人教版19选修1
《盐类水解的应用》作业设计方案（第一课时）一、作业目标1. 掌握盐类水解的原理和应用；2. 能够应用盐类水解原理解释常见现象；3. 学会分析盐类水解在生产生活中的应用。
二、作业内容1. 选择至少三种不同类型的盐，通过实验验证其水解现象，并记录实验结果；2. 分析这些盐的水解对溶液酸碱性、颜色、离子浓度等的影响；3. 结合实际生活，列举至少三个应用盐类水解的实例，并解释其原理；4. 完成一份不少于200字的报告，包括选择盐类、实验过程、现象分析、实际应用说明等。
三、作业要求1. 实验报告需真实客观，真实反映实验过程和结果；2. 分析要全面深入，能够解释盐类水解的原理和影响；3. 实际应用部分需结合生活实际，具有实际指导意义；4. 报告中需注明所用盐类的化学式、水解方程式等。
四、作业评价1. 实验报告评价：根据实验操作的规范性、结果的准确性以及分析的全面性进行评价；2. 现象分析评价：根据是否能准确描述实验现象、分析水解原理是否正确进行评价；3. 实际应用评价：根据是否能正确解释实际应用原理、是否具有实际指导意义进行评价；4. 报告整体完整性、书写规范性进行评价。
五、作业反馈请学生在完成作业后，将自己的作业拍照上传至班级微信群，老师将对作业进行批改并给出反馈。
对于普遍存在的问题，将在课堂上进行解答和指导。
同时，也欢迎学生在批改后提出自己的问题和建议，以便于老师更好地改进教学。
作业设计方案（第二课时）一、作业目标通过本课时作业，学生应能：1. 巩固盐类水解的原理和应用；2. 掌握盐类水解在生活、生产中的应用；3. 提高分析问题和解决问题的能力。
二、作业内容1. 阅读理解：学生需仔细阅读相关文献资料，了解盐类水解在生活、生产中的实际应用案例，如：洗衣服时使用纯碱的原理、烹饪中加盐的作用等。
2. 案例分析：根据一些具体案例，如农业生产中的施肥方案、印染厂生产中的酸碱调节等，让学生分析盐类水解在这些案例中的作用，并总结规律。
实验设计3-试验设计的类别及实施步骤
9、进行试验，确信每个试验单元均被对应于其试验条件 做好标识。 10、测量试验单元。 11、分析数据，标识主要影响因素。 12、确认取得最好输出结果的因素水平的组合。 13、在此优化组合的因素和水平值上进行重复试验以确 认效果。 14、通过标准作业程序固定优化的试验条件（因子和水 平），并进行应有的控制。 15、重新评估过程能力。
7因子以上
田口可靠设计法与传统试验设计方法的比较，如下表： 传统方法特点 田口可靠设计特点
1、如果存在许多输入因素， 1、确定产品或制造过程的 运行筛选DOE来确定关键 理想数学模型 的少数因素 2、在一组动态试验中同时 2、用因素试验、中心复合 研究大量的控制因子，以 试验或BOX—Behken试验 发现使理想模型中偏差最 设计完全研究关键的少数 小的因子和水平组合 因素
试验类型典型可控因素数试验类别1全因子试验所有因素和水平的组合1寻找最有利于输出的因子水平2建立可评估所有交互影响的数学模型4因子以内2部分因子试验所有组合的一个子集1寻找最有利于输出的因子水平2建立可评估部分交互影响的数学模型5因子以上3筛选试验1从大量因素中发现少数关键因素不评估因素间的交互作用7因子以上4中心复合设计1优化2建立非线性影响存在时的数学模型常用响应表面方法3因子以上5可靠设计1优化2在存在噪声因子变化的场合发现输出最小变异时对应的因子水平5因子以上6塔古奇动态可靠设计1优化7因子以上2优化产品或制造过程的函数3使输出对噪音因子敏感性最小对输入因子敏感最大田口可靠设计法与传统试验设计方法的比较如下表
试验类别
根据不同的目标和因素数，试验设计可分为下表所示6个种类。 试验类别 试验类型 目 标 典型可控因素数 4因子以内 1、全因子试 1、寻找最有利于输出的因 子水平 验（所有因素 2、建立可评估所有交互影 和水平的组合） 响的数学模型 2、部分因子 1、寻找最有利于输出的因子 试验（所有组 水平 合的一个子集）2、建立可评估部分交互影 响的数学模型 1、从大量因素中发现少数关 3、筛选试验 键因素（不评估因素间的交 互作用）
数据结构第3章中缀表达式
数据结构第3章中缀表达式数据结构实验报告（第三章）实验类型：综合性实验班级：学号：姓名：实验⽇期：2014年5⽉24⽇⼀、表达式求值1.问题描述表达式是数据运算的基本形式。
⼈们的书写习惯是中缀式，如：11+22*(7-4)/3。
中缀式的计算按运算符的优先级及括号优先的原则，相同级别从左到右进⾏计算。
表达式还有后缀式（如：22 7 4 - * 3 / 11 +）和前缀式（如：+ 11 / * 22 – 7 4 3）。
后缀表达式和前缀表达式中没有括号，给计算带来⽅便。
如后缀式计算时按运算符出现的先后进⾏计算。
本设计的主要任务是进⾏表达式形式的转换及不同形式的表达式计算。
2.基本要求●从⽂件或键盘读⼊中缀表达式。
●设计操作数为多位整数，操作符为加、减、乘、除、求模的中缀表达式求值算法。
●设计将中缀表达式转换为后缀表达式的算法。
●设计将中缀表达式转换为前缀表达式的算法。
●设计后缀表达式求值算法。
●设计前缀表达式求值算法。
●输出各种形式的表达式。
3.数据结构设计任何⼀个表达式都是由操作符，运算符和界限符组成的。
我们分别⽤顺序栈来寄存表达式的操作数和运算符。
栈是限定于紧仅在表尾进⾏插⼊或删除操作的线性表。
顺序栈的存储结构是利⽤⼀组连续的存储单元依次存放⾃栈底到栈顶的数据元素，同时附设指针top指⽰栈顶元素在顺序栈中的位置，base为栈底指针，在顺序栈中，它始终指向栈底，即top=base可作为栈空的标记，每当插⼊新的栈顶元素时，指针top增1，删除栈顶元素时，指针top减1。
typedef struct{int *base;int *top;int numstacksize; //数字栈}numstack;typedef struct{char *base;char *top;int charstacksize;//字符栈}charstack;4.算法设计（1）中缀表达式求值1.从左到右读⼊中缀表达式，每次⼀个字符。
第三章 准实验设计与单被试研究设计
4. 不稳定数据的处理
通常，在一段持续时间内，行为水平保持相当一致，这意味着一系列
观测显示出其前后一致的行为模式（即行为上的一致性水平或一致性
趋势）。然而，当数据不稳定时，我们就必须使用一些技巧来揭示其 中的行为模式：（1）要耐心地等待；（2）求两个或更多个观察的平
均数；（3）在不一致的行为中寻找模式。
X：16 5 －2 30 13 15 15 12 10 15 10 20 20 5 20 20 15 5 25 14 Y：15 －5 5 5 0 10 5 10 5 15 15 5 10 15 5 5 14 10 10 －5 15 5 10 15 5 15 5 5 20
15
第二步：计算样本X和样本Y的数据合并后数据的中位数m： 按从小到大的顺序排列合并样本的数据： 合并样本的数据：－5 －5 －2 0 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 10 10 10 10 10 10 11 12 13 14 14 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 16 20 20 20 20 20 25 30 合并样本的中位数是10.5。
列基线观察称为一个基线单元（baseline phase）；施加处理过程中
所作的观察叫做处理观察（treatment observation），一系列的处理 观察称为一个处理单元（treatment phase）。一般，使用字母A代表
基线单元，字母B代表处理单元。前图13-1所示的研究设计可描述为AB
设计，即包括一个基线单元A和一个处理单元B的设计。
3.水平、趋势和稳定性
水平稳定：指一系列观测得到的大致相同的数值。 趋势稳定：指不同观测之间的差异在同一方向上持续一致，数值上大 致相同。趋势表现为一系列数据点聚集在斜线周围。 稳定性：指一系列观察呈现出持续一致的水平或趋势的程度。数据变 化稳定，变异较小。变异要相对较小，行为模式要相对清楚、明确。
《第3章 第1节 植物生长素的发现》教学设计教学反思-2023-2024学年高中生物人教版必修3
《植物生长素的发现》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解生长素的发现过程，了解达尔文、拜耳、郭葛等科学家的实验思路和方法。
2. 掌握生长素的作用及其影响因素，如光照、温度、浓度等。
3. 培养科学探究精神，提高实验设计和操作能力。
二、教学重难点1. 教学重点：理解生长素的发现过程，掌握生长素的作用及其影响因素。
2. 教学难点：实验设计和操作，培养科学探究精神。
三、教学准备1. 实验器材：显微镜、琼脂块、植物幼苗、生长素溶液等。
2. 教学用具：PPT、黑板、实验报告册等。
3. 视频资料：达尔文、拜耳、郭葛等科学家的实验视频。
4. 课前预习：学生了解达尔文、拜耳、郭葛等科学家的生平及实验背景。
5. 课后作业：完成实验报告，总结生长素的发现过程及作用。
四、教学过程：本节课的教学设计分为四个部分：导入新课、新课教学、课堂讨论和总结以及课后作业和反思。
1. 导入新课：首先，我们将通过展示一些植物生长的实例，让学生观察并思考植物生长的规律和影响因素。
同时，我们将提出一些问题，如“为什么植物会朝着阳光生长？”“为什么植物会弯曲生长？”等，引导学生进入本节课的主题。
2. 新课教学：我们将通过讲述科学家们探索植物生长素的发现过程，来帮助学生理解植物生长素的生理作用和影响因素。
这部分的教学将分为几个阶段：（1）展示植物生长素的发现历史，介绍相关科学家及其贡献；（2）详细解释生长素的生理作用和特点；（3）通过实验展示生长素的作用，让学生直观了解生长素对植物生长的影响；（4）介绍不同植物对生长素的敏感度差异。
3. 课堂讨论和总结：在学生对新课内容有了一定的了解后，我们将组织学生进行小组讨论，让学生结合自身对植物生长的理解，讨论如何更好地促进植物生长。
讨论结束后，我们将进行课堂总结，概括植物生长素的主要特点和作用，以及其对植物生长的重要性。
4. 课后作业和反思：最后，我们为学生布置一些与植物生长素相关的作业，如撰写一篇关于植物生长素的发现过程的小论文，或者设计一个简单的实验来验证生长素的作用等。
第三章常用的几种实验设计方法
第三章 常用的几种实验设计方法
基本类型
1.完全随机设计 2.配对设计 3.配伍组设计 （随机区组设计） 4.自身比较设计 5.交叉设计 6.拉丁方设计
试验设计的步骤
1.根据试验的目的选择试验方案。 2.确定处理因素和处理水平。 3.确定试验类型。 4.根据实验效应的类型和处理因素的
情况选择统计方法。 5.确定样本量。 6.确定分组方案。
配伍组设计是先将若干个受试对 象按一定条件划分成若干个区组。每 一配伍组包含的受试对象，随机地分 别接受不同处理，每个配伍组的例数 等于处理组个数。
配伍的条件是影响实验效应的主要非 处理因素。可以按单一非处理因素分配伍 组，也可以按几个非处理因素的组合分配 伍组。
例如实验动物的种属、窝别、性别。年 龄、体重相同和相近的划人一个配伍组或 区组；临床试验根据具体要求可将性别、 体重、年龄、职业、病情和病程等条件相 同和相近的列入一个配伍组。分别将同一 配伍组内的受试对象随机地分别分配到各 处理组中去。
•2．双向误差控制，可以减少实验误差，比 配伍组设计优越。
(6) 缺点
• 1．要求各因素的水平数相等且无交互作 用，在实际应用中有一定的局限性；
• 2.重复数少，对差别的估计往往不够精 确，为了提高精确度，可将处理数相 同的几个拉丁方结合起来进行实验设 计。
例1.研究蛇毒的抑瘤作用，拟将四种瘤株匀浆接种小白 鼠；一天后分别用四种不同的蛇毒成份，各取四种不同 的剂量腹腔注射，每日一次．连续10天，停药一天，解 剖测瘤重。
交叉实验设计进行的实验所得数 据的统计处理可用方差分析，如果资 料的性质不适宜用方差分析则可用秩 和检验。
方差分析步骤：
秩和检验
1．处理间的比较(本例即A、B两种参数电针刺激 间的比较)
基本类型
1.完全随机设计 2.配对设计 3.配伍组设计 （随机区组设计） 4.自身比较设计 5.交叉设计 6.拉丁方设计
试验设计的步骤
1.根据试验的目的选择试验方案。 2.确定处理因素和处理水平。 3.确定试验类型。 4.根据实验效应的类型和处理因素的
情况选择统计方法。 5.确定样本量。 6.确定分组方案。
配伍组设计是先将若干个受试对 象按一定条件划分成若干个区组。每 一配伍组包含的受试对象，随机地分 别接受不同处理，每个配伍组的例数 等于处理组个数。
配伍的条件是影响实验效应的主要非 处理因素。可以按单一非处理因素分配伍 组，也可以按几个非处理因素的组合分配 伍组。
例如实验动物的种属、窝别、性别。年 龄、体重相同和相近的划人一个配伍组或 区组；临床试验根据具体要求可将性别、 体重、年龄、职业、病情和病程等条件相 同和相近的列入一个配伍组。分别将同一 配伍组内的受试对象随机地分别分配到各 处理组中去。
•2．双向误差控制，可以减少实验误差，比 配伍组设计优越。
(6) 缺点
• 1．要求各因素的水平数相等且无交互作 用，在实际应用中有一定的局限性；
• 2.重复数少，对差别的估计往往不够精 确，为了提高精确度，可将处理数相 同的几个拉丁方结合起来进行实验设 计。
例1.研究蛇毒的抑瘤作用，拟将四种瘤株匀浆接种小白 鼠；一天后分别用四种不同的蛇毒成份，各取四种不同 的剂量腹腔注射，每日一次．连续10天，停药一天，解 剖测瘤重。
交叉实验设计进行的实验所得数 据的统计处理可用方差分析，如果资 料的性质不适宜用方差分析则可用秩 和检验。
方差分析步骤：
秩和检验
1．处理间的比较(本例即A、B两种参数电针刺激 间的比较)
20-21 第3章 实验：探究两个互成角度的力的合成规律
实验：探究两个互成角度的力的合成规律实验目标：1.验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则。
2.练习用作图法求两个力的合力。
一、实验原理和方法1．合力F′的确定：一个力F′的作用效果与两个共点力F1与F2共同作用的效果都是把橡皮条拉伸到某点，则F′为F1和F2的合力。
2．合力理论值F的确定：根据平行四边形定则作出F1和F2的合力F的图示。
3．平行四边形定则的验证：在实验误差允许的范围内，比较F′和F是否大小相等，方向相同。
二、实验器材方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(若干)、铅笔。
三、实验步骤1．仪器的安装：用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
用图钉把橡皮条的一端固定在A点，橡皮条的另一端拴上两个细绳套，如图所示。
2．操作与记录(1)两力拉：用两个弹簧测力计分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置O(如图所示)。
用铅笔描下结点O的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧测力计的读数。
(2)一力拉：只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置O，记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。
(3)改变两弹簧测力计拉力的大小和方向，再重做两次实验。
四、数据处理1．用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳方向画直线，按选定的标度作出这两只弹簧测力计的拉力F1和F2的图示，并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形，过O点画平行四边形的对角线，此对角线即为合力F的图示。
2．用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出实验步骤(2)中弹簧测力计的拉力F′的图示。
3．比较F与F′是否完全重合或几乎完全重合，从而验证平行四边形定则。
五、误差分析(1)读数误差：弹簧测力计数据在允许的情况下，尽量大一些，读数时眼睛一定要正视，要按有效数字正确读数和记录。
(2)作图误差：①结点O的位置和两个弹簧测力计的方向画得不准确，造成作图误差。
②两个分力的起始夹角α太大，如大于120°，再重复做两次实验，为保证结点O位置不变(即保证合力不变)，则α变化范围不大，因而弹簧测力计示数变化不显著，读数误差较大，导致作图产生较大误差。
试验设计(陈魁)第三章
表 3.1.6
因素
1
试验号
A
2
B
3
C
铁水温度/℃
铁水温度值 减去 1350
1
1
1
1
1365
15
2
1
2
2
1395
45
3
1
3
3
1385
35
4
2
1
2
1390
40
5
2
2
3
1395
45
6
2
3
1
1380
30
7
3
1
3
1390
40
8
3
2
1
1390
40
9
3
3
2
1410
60
K1
95
95
85
K2
115
130
145
K3
140
这是正交表的优点.
下面通过具体例子来说明如何用正交表进行试验设计.
例 3.1.1 某炼铁厂为了提高铁水温度，需要通过试验选择最好的生产方案，经初步
分析，主要有 3 个因素影响铁水温度，它们是焦比、风压和底焦高度，每个因素都考虑 3 个
水平，具体情况如表 3.1.2.问对这 3 个因素的 3 个水平如何安排，才能获得最高的铁水
都是 3 水平的，要做的试验次数分别为 9,27；最多可安排的因素分别为 4,13.还有 4 水
平的正交表如 L15 45 ，5 水平的正交表如 L25 56 ，等等.详细情况见书后的附表.
正交表有下面两条重要性质：
（1）每列中不同数字表现的次数是相等的，如 L9 34 ，每列中不同的数字是 1,2,3，
医学统计学李晓松主编第2版高等教育出版社附录第3章思考与练习答案
第三章实验研究设计【思考与练习】一、思考题1. 实验设计根据对象的不同可分为哪几类？2. 实验研究中，随机化的目的是什么？3. 什么是配对设计？它有何优缺点？4. 什么是交叉设计？它有何优缺点？5. 临床试验中使用安慰剂的目的是什么？二、案例辨析题“三联药物治疗士兵消化性溃疡”一文中，对2000~2006年在某卫生所采用三联药物治疗的38例消化性溃疡患者进行分析。
内镜检测结果显示，痊愈13人，显效14人，进步7人，无效4人，有效率达89.5%。
据此认为该三联疗法的疗效较好，且由于其价格适中，可在部队卫生所中推广。
该结论是否正确？如果不正确，请说明理由。
三、最佳选择题1. 实验设计的三个基本要素是A. 处理因素、实验效应、实验场所B. 处理因素、实验效应、受试对象C. 受试对象、研究人员、处理因素D. 受试对象、干扰因素、处理因素E. 处理因素、实验效应、研究人员2. 实验设计的三个基本原则是A. 随机化、对照、重复B. 随机化、对照、盲法C. 随机化、重复、盲法D. 均衡、对照、重复E. 盲法、对照、重复3. 实验组与对照组主要不同之处在于A. 处理因素B. 观察指标C. 抽样误差D. 观察时间E. 纳入、排除受试对象的标准4. 为了解某疗法对急性肝功能衰竭的疗效，用12头健康雌性良种幼猪建立急性肝功能衰竭模型，再将其随机分为两组，仅实验组给予该疗法治疗，对照组不给予任何治疗。
7天后观察两组幼猪的存活情况。
该研究采用的是A. 空白对照B. 安慰剂对照C. 实验对照D. 标准对照E. 自身对照5. 观察指标应具有A. 灵敏性、特异性、准确度、精密度、客观性B. 灵敏性、变异性、准确度、精密度、客观性C. 灵敏性、特异性、变异性、均衡性、稳定性D. 特异性、准确度、稳定性、均衡性、客观性E. 灵敏性、变异性、准确度、精密度、均衡性6. 比较两种疗法对乳腺癌的疗效，若两组患者的乳腺癌分期构成不同可造成A. 选择性偏倚B. 测量性偏倚C. 混杂性偏倚D. 信息偏倚E. 失访性偏倚7. 将两个或多个处理因素的各水平进行组合，对各种可能的组合都进行实验，该实验设计方案是A. 随机区组设计B. 完全随机设计C. 析因设计D. 配对设计E. 交叉设计8. 在某临床试验中，将180例患者随机分为两组，实验组给予试验药＋对照药的模拟剂，对照给予对照药＋试验药的模拟剂，整个过程中受试对象和研究者均不知道受试对象的分组。
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– 是指同一处理因素在数量上或强度上的不同程度。 （不同的药物种类或药物剂量）
第二节 实验设计的基本要素
• 受试对象（study subjects）
– 概念
• 是处理因素作用的客体或对象。
– 诊断标准（diagnostic criteria）
• 采用公认的国际疾病分类标准或全国性学术会 议规定的诊断标准来选择受试对象
– 精密度（precision）是指重复测量或观察时，观察值与其 平均值的接近程度，说明随机误差的大小
实验效应
– 指标的观察
• 实验效应的观察应避免偏性（bias），设计时应 采用盲法（blind method）。
• 盲法是指按试验方案的规定，在试验结束前， 研究者或有关人员或受试者不知道受试者分在 何组，接受何种处理。
– 单盲（single blindness） – 双盲（double blindness）
第三节 实验设计的基本原则
• 对照原则 • 随机原则 • 重复原则 • 均衡原则
对照原则
• 对照的概念
– 对照（control）是指除了试验组外，再设置一 个或多个对照组进行同步试验，以比较试验组 的效应情况。
实验设计的分类
• 根据实验组数多少划分
– 两组比较
• 可采用完全随机设计、异体配对、交叉设计、 序贯设计等方法。
– 多组比较
• 如果不具备配伍的条件，可采用完全随机设计 • 若具备配伍的条件，可考虑配伍设计、析因设
计、拉丁方设计或裂区设计。
第二节 实验设计的基本要素
• 医学实验设计的三个基本要素
• 无公认的诊断标准，可自行拟定标准，应尽量 采用客观指标。
受试对象
• 纳入标准（inclusion criteria）
– 根据研究目的，在制定诊断标准的基础上制定 适当的入选标准，即符合诊断标准且具备入组 条件的具体规定
• 排除标准（exclusion criteria）
– 当研究对象符合诊断标准时也未必能成为受试 对象，实验设计时还应该制定不能入选的具体 规定，即排除标准
章第 三
• 【例3-1】 某医师观察某新药治疗流感的疗效， 用公认有效的重感灵作对照。病人入院时，病情 轻者分入治疗组，病情重者分入对照组，结果表 明新药疗效优于重感灵。
• 【问题3-1】 • （1）该医师的结论是否正确？ • （2）实验设计有何缺陷？ • （3）应该怎样正确设计？
• 医学科研结果的好坏取决于医学科研 实验设计的好坏，良好的实验设计才能得 到较好的科研结果
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的基本概念
– 实验研究（experimental study）
• 是指研究者根据研究目的人为地对受试对象（包括 人或动物）施加处理因素，控制混杂因素，观察、 总结处理因素的效应的一种研究方法。
– 实验设计（experimental design）
• 是对实验研究所作的周密计划，它包括实验研究的 资料收集、整理、分析全过程的设想和安排。
• 相互对照
– 处理因素（或研究因素） – 受试对象 – 实验效应
第二节 实验设计的基本要素
• 处理因素的概念
– 处理因素（study factor，treatment）是指研究者施加于 受试对象的因素（如某种药物、某种手术等），而有 时受试者本身的某些特征如性别、年龄、职业、文化 程度等也可成为处理因素。
– 其意义在于使处理因素和非处理因素的差异有 一个科学对比，鉴别处理因素与非处理因素之 间的效应差异，消除或减少实验误差。
对照原则
• 对照的形式
– 空白对照（blank control）
• 对照组不接受任何处理因素
– 安慰剂对照（placebo control）
• 采用一种无药理作用的假药作对照
– 标准对照（standard control）
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的特点
– 研究者可人为设置处理因素
• 与调查设计不同
– 受试对象接受何种处理因素或处理因素的何种 水平是随机的
• 控制或消除非研究因素对研究结果的影响 • 误差相对较小，统计效率较高
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的分类
– 按研究对象划分
• 动物实验（animal experiment）
– 注意
• 抓住试验中的主要因素 • 控制非处理因素 • 处理因素标准化
第二节 实验设计的基本要素
• 混杂因素（confounder）
– 是指影响实验效应并与处理因素同时存在的非处理 因素。混杂因素通常在实验组和对照组中分布不均 匀，因而导致处理因素与实验效应之间的联系被歪 曲。
• 水平（level）
• 用现有的标准疗法或药物作对照
对照的形式
• 实验对照（exΒιβλιοθήκη erimental control）
– 对照组不施加处理因素，但施加某种与处理因素有关 的实验因素。
• 自身对照（self control）
– 实验与对照在同一受试对象进行研究
• 历史对照（historical control）
– 用过去的研究结果作对照
第二节 实验设计的基本要素
• 实验效应（effect）
– 是处理因素作用于受试对象后出现的反应（response） 和结局（outcome）
– 通过指标的选择和指标的观察来体现。 – 指标的选择
• 客观性 • 灵敏度 • 精确性
– 准确度（accuracy）是指观察值与真值的接近程度，说明 观察有无系统误差
实验设计的分类
• 按研究因素、水平数以及是否考虑研究交互 作用划分
– 单因素设计（完全随机设计、配对设计） – 两因素设计 （配伍组设计、平衡不完全配伍设计等） – 三因素设计 （拉丁方设计、裂区设计等） – 多因素多水平的研究 （析因设计、正交设计等） – 考虑交互作用的设计（析因设计、正交设计）
– 以动物作为研究对象，可以严格地控制实验条件
• 临床试验（clinical trial）
– 以病人为研究对象，在设计时必须周密考虑，设计相应措 施控制误差和偏倚，以保证研究结果真实可靠
• 社区干预试验（community intervention trial）
– 在社区一般人群中进行，持续时间一般较长，目的是通过 控制某些危险因素或施加某些保护性措施，以了解其在人 群中产生的效应。
第二节 实验设计的基本要素
• 受试对象（study subjects）
– 概念
• 是处理因素作用的客体或对象。
– 诊断标准（diagnostic criteria）
• 采用公认的国际疾病分类标准或全国性学术会 议规定的诊断标准来选择受试对象
– 精密度（precision）是指重复测量或观察时，观察值与其 平均值的接近程度，说明随机误差的大小
实验效应
– 指标的观察
• 实验效应的观察应避免偏性（bias），设计时应 采用盲法（blind method）。
• 盲法是指按试验方案的规定，在试验结束前， 研究者或有关人员或受试者不知道受试者分在 何组，接受何种处理。
– 单盲（single blindness） – 双盲（double blindness）
第三节 实验设计的基本原则
• 对照原则 • 随机原则 • 重复原则 • 均衡原则
对照原则
• 对照的概念
– 对照（control）是指除了试验组外，再设置一 个或多个对照组进行同步试验，以比较试验组 的效应情况。
实验设计的分类
• 根据实验组数多少划分
– 两组比较
• 可采用完全随机设计、异体配对、交叉设计、 序贯设计等方法。
– 多组比较
• 如果不具备配伍的条件，可采用完全随机设计 • 若具备配伍的条件，可考虑配伍设计、析因设
计、拉丁方设计或裂区设计。
第二节 实验设计的基本要素
• 医学实验设计的三个基本要素
• 无公认的诊断标准，可自行拟定标准，应尽量 采用客观指标。
受试对象
• 纳入标准（inclusion criteria）
– 根据研究目的，在制定诊断标准的基础上制定 适当的入选标准，即符合诊断标准且具备入组 条件的具体规定
• 排除标准（exclusion criteria）
– 当研究对象符合诊断标准时也未必能成为受试 对象，实验设计时还应该制定不能入选的具体 规定，即排除标准
章第 三
• 【例3-1】 某医师观察某新药治疗流感的疗效， 用公认有效的重感灵作对照。病人入院时，病情 轻者分入治疗组，病情重者分入对照组，结果表 明新药疗效优于重感灵。
• 【问题3-1】 • （1）该医师的结论是否正确？ • （2）实验设计有何缺陷？ • （3）应该怎样正确设计？
• 医学科研结果的好坏取决于医学科研 实验设计的好坏，良好的实验设计才能得 到较好的科研结果
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的基本概念
– 实验研究（experimental study）
• 是指研究者根据研究目的人为地对受试对象（包括 人或动物）施加处理因素，控制混杂因素，观察、 总结处理因素的效应的一种研究方法。
– 实验设计（experimental design）
• 是对实验研究所作的周密计划，它包括实验研究的 资料收集、整理、分析全过程的设想和安排。
• 相互对照
– 处理因素（或研究因素） – 受试对象 – 实验效应
第二节 实验设计的基本要素
• 处理因素的概念
– 处理因素（study factor，treatment）是指研究者施加于 受试对象的因素（如某种药物、某种手术等），而有 时受试者本身的某些特征如性别、年龄、职业、文化 程度等也可成为处理因素。
– 其意义在于使处理因素和非处理因素的差异有 一个科学对比，鉴别处理因素与非处理因素之 间的效应差异，消除或减少实验误差。
对照原则
• 对照的形式
– 空白对照（blank control）
• 对照组不接受任何处理因素
– 安慰剂对照（placebo control）
• 采用一种无药理作用的假药作对照
– 标准对照（standard control）
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的特点
– 研究者可人为设置处理因素
• 与调查设计不同
– 受试对象接受何种处理因素或处理因素的何种 水平是随机的
• 控制或消除非研究因素对研究结果的影响 • 误差相对较小，统计效率较高
第一节 实验设计的特点和类型
• 实验设计的分类
– 按研究对象划分
• 动物实验（animal experiment）
– 注意
• 抓住试验中的主要因素 • 控制非处理因素 • 处理因素标准化
第二节 实验设计的基本要素
• 混杂因素（confounder）
– 是指影响实验效应并与处理因素同时存在的非处理 因素。混杂因素通常在实验组和对照组中分布不均 匀，因而导致处理因素与实验效应之间的联系被歪 曲。
• 水平（level）
• 用现有的标准疗法或药物作对照
对照的形式
• 实验对照（exΒιβλιοθήκη erimental control）
– 对照组不施加处理因素，但施加某种与处理因素有关 的实验因素。
• 自身对照（self control）
– 实验与对照在同一受试对象进行研究
• 历史对照（historical control）
– 用过去的研究结果作对照
第二节 实验设计的基本要素
• 实验效应（effect）
– 是处理因素作用于受试对象后出现的反应（response） 和结局（outcome）
– 通过指标的选择和指标的观察来体现。 – 指标的选择
• 客观性 • 灵敏度 • 精确性
– 准确度（accuracy）是指观察值与真值的接近程度，说明 观察有无系统误差
实验设计的分类
• 按研究因素、水平数以及是否考虑研究交互 作用划分
– 单因素设计（完全随机设计、配对设计） – 两因素设计 （配伍组设计、平衡不完全配伍设计等） – 三因素设计 （拉丁方设计、裂区设计等） – 多因素多水平的研究 （析因设计、正交设计等） – 考虑交互作用的设计（析因设计、正交设计）
– 以动物作为研究对象，可以严格地控制实验条件
• 临床试验（clinical trial）
– 以病人为研究对象，在设计时必须周密考虑，设计相应措 施控制误差和偏倚，以保证研究结果真实可靠
• 社区干预试验（community intervention trial）
– 在社区一般人群中进行，持续时间一般较长，目的是通过 控制某些危险因素或施加某些保护性措施，以了解其在人 群中产生的效应。