第五章实验设计的基本原则和常用方法第一节实验设计的基本原则实验设计的主要作用就是减少误差，提高实验的精确度。实验设计应遵循以下3各基本原则，以达到控制实验误差的目的。一、对照原则对照的意义在于鉴别处理因素与非处理因素的差异，消除和减少实验误差。处理组：对照组：处理因素非处理因素+处理效应+非处理效应非处理因素非处理效应处理因素处理效应比较结果1.对照的形式（1）空白对照确知对照的干预对实验结果无影响，不会延误对照病人的诊断，不会影响对照病人的治疗和康复。因而，这种对照在动物实验及实验室方法学研究中常用。对照组不给予任何处理的对照，反映了观察对象在实验过程中的自然变化。例如：进行可疑致癌物的研究，实验组加入可疑致癌物，对照组不给任何处理，仅观察有无自发肿瘤的发生。（2）实验对照在某种有关的实验条件下（与实验组操作条件一致的情况下）进行观察的对照。凡是对实验结果有影响的操作、溶媒、试剂等都应该设计实验对照。例如：采用烟熏剂作病房空气消毒实验，需用不加药的单纯烟熏对照，以排除烟熏本身的抑菌作用。（3）标准对照以现有标准值或正常值作为对照，以及在所谓标准的条件下进行观察的对照。例如：实验指标脉搏的对比，以正常值72次/分作为对照。（4）自身对照对照与实验在每位受试者身上进行。例如：评价某种治疗手足癣的药物的疗效，若患者左右手臂均患该病，就可以一只手臂上采用实验药物，另一只手臂上采用常规药物治疗，对两种药物疗效进行比较。（5）相互对照有时要考察的某因素不能取零水平，如考察某化学实验中反应温度对实验结果的影响，此时，各实验组分别在不同的温度条件下做实验，各组在实验中起到了相互对照的作用。（6）历史对照这种对照是将研究者以往的研究结果或他人的研究结果与本次研究结果作为对照。历史对照应特别注意所用资料的可比性，各方面情况和条件是不是基本一致。不同时间的发病率、致病因素特性、诊断标准、治疗方案、操作条件、技术水平、病人的病情等都会有变化，即使是同一实验室也难以均衡，可比性较差，一般不主张采用。但若考核时间因素带来的变化，则可采用历史对照。2.几种不完善的对照（1）重叠对照有位医师研究工人接触苯对健康的影响，指标是尿中的某一代谢产物，他设置的对照组是不接触苯的工人，以接触苯的工人作为实验组，分别测定对照组与接触组工人工资前后尿中代谢产物的变化。该设计用接触组工人工作前后尿中代谢产物比较已经是实验前后的自身对照，没必要再以不接触苯的工人作为对照。（2）多余对照有新旧两种抗生素，已知两种药物均有较好的疗效，但不清楚它们的疗效程度，治愈快慢及不良反应的大小有何不同。设计时，实验分3组：新药组、旧药组和空白对照组。问题：空白对照组是多余的，只要进行新旧药物比较就能解决问题。（3）对照不足某研究者设计某杀虫剂污染粮食对实验动物健康的影响，实验分3组：污染米饲料组；污染带糠皮饲料组；非污染米饲料组。需要再设计一个非污染带糠皮米对照组来解决问题。二、随机化原则随机化是指每个受试对象以概率均等的原则，随机地分配到实验组与对照组。对照组合实验组除处理因素不同外，其他非处理因素最好是完全一致的、均衡的。事实上，不可能做到完全一致和绝对均衡，只能做到基本一致和均衡。1.随机化的方法（一）简单随机化是指靠掷硬币、抽签或随机数字表，或用计算机产生伪随机数来进行随机化。若有两个处理组，其分配到任一组的概率π为0.5。（二）分层区组随机化区组随机化是指先确定区组长度，然后按事先确定的分配比例，将受试对象随机分配在区组内。分组的原则一般是使一区组内处理数平衡，有时区组内各处理数之比是个常数。例如，某临床试验按1:1比例分成实验组和对照组，只要保证每一区组中两组例数各占一半，则整个试验必然能保证两组例数相等。区组长度要适宜，一般取4—10为好。分层随机化是将受试对象所在总体按某些特征分割为次级总体，即先对可能影响临床试验结果的重要的临床分层随机化是将受试对象所在总体按某些特征分割为次级总体，即先对可能影响临床试验结果的重要的临床试验结果的重要得临床特点或...
