• 数据的准确性------系指实验数据的记录应准确无误。一方面，
应避免数据收集过程中出现任何过失误差，如点错小数点，抄错 数字．弄错度量衡单位，换算错误等。另一方面，应杜绝研究者 根据个人意愿对数据做任何篡改或杜撰。
实验数据的度量
• 实验数据的度量方式因度量精度不同而异。
• 数据的度量精度分为4 个等级，按由低到高顺 序依次为 定性度量 （nominal scale）、 等级度量 （ordinal scale）、 等差区间度量 （interval scale） 等比例度量 （ratio scale）。
研究(设计)的类型
• 医学研究按照有无人为施加的干预 ,又分为实验性研究 和观察性研究两大类型。 • 观察性研究是以客观、真实的观察为依据 ,对观察结果 进行描述和对比分析 ; • 实验性研究是在排除其他因素影响的条件下 ,推论干预 措施的因果效应。 • 这两类研究在研究设计和统计结果的解释上有很大不 同 ,一定要认真区别
某煤矿矿工中有 180 名早期矽肺及 10 名晚期矽肺病 人。为比较这两组对象的血清铜蓝蛋白含量，试从早期 矽肺者中随机抽10例与晚期矽肺病人作比较。
病例号分段 查随机数字 以18除后余数 抽取病例号 1～18 19一36 37～54 …… 163-180 76 71 61 …… 57 4 17 7 …… 13 4 35 43 …… 175
机能学实验设计与数据分析
医学基础实验教学中心
金春华
第一节 实验设计的基本程序
• 概念------实验设计是通过学生自行设 计实验，了解机能实验学研究的基本 过程，使学生具有一定的实验研究能 力。( 培养创新、开拓型人才)
实验设计的意义
• 严谨：控制影响因素和确保实验严谨可信； • 经济：能用比较经济的人力、物力和时间，得到较为 可靠的结果； • 误差：准确地控制误差和估计误差的大小； • 效率：使多种实验因素包括在很少的实验之中，达到 高效的目的。 良好的设计是顺利进行实验和处理结果的先决条 件，也是使实验研究获得预期结果的重要保证。
重复（replication）的原则
• 重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。 • 重复程度表现为样本含量的大小和重复次数的多少。 • 样本含量越大或重复次数越多，则越能反映机遇变异的 客观真实情况。但是，样本含量大大或实验次数太多， 不仅会增加严格控制实验条件的困难，也会造成不必要 的浪费。 • 在实验设计中，要对样本的大小作出科学估计，以满足 数据处理的要求。估计样本含量可以通过公式计算，也 可通过查表
• 选择 1998年 10月～ 1999年 2月在华西
医科大学附属第二医院产科住院的 30例妊
娠肝内胆汁淤积症(ＩＣＰ)患者 , 30例正常 妊娠妇女作为对照组 ,比较两组血硒的差别。 两组妇女均在成都居住 ,年龄、孕周和分娩 次数差异无显著性 (Ｐ >0.05)。研究结果 : ＩＣＰ组血硒水平低于对照组 (Ｐ< 0.002 )。
• 该度量形式的另一个特性是，0为一个特殊的 数值，意味着无，意味着起始点（如0kg）。 相对而言，等差区间度量中0℃则无此特性。
实验数据的记录
• 为保证获取高质量的数据，有必要规 范实验数据的记录方法。
• 一则可以保持记录数据的整洁和有序，便 于日后的数据分析与整理存档； • 二则有利于数据的核查与监察，保证数据 的真实性。
实验研究的基本程序
• • • • • • 立题(选题)------文献检索+实践经验:难!! 设计------实验方法和步骤，三要素三原则 预实 验------苗头趋势，可行性，假说修正 正式实验------重复与深入 实验资料的收集与分析 论文撰写
第二节 实验设计三要素
• 实验对象------人或动物。注意动物的
例如在温度测量方面，39℃与38℃之差和37℃与 36℃之差是相同的，均为 1℃。
• 对于该度量形式，0只是标尺上的一个点而已， 并不具有起始的含义或其他特殊含义。
四、等比例度量
• 等比例度量----度量的最高级形式，它除了具有等级
度量的全部特点及等标度差等量的特性外，还有等标 度比等量的特性。 例如，体重100kg与50 kg之差和75 kg与25kg 之差是相同的，均为50kg。与此同时，我们还可以说 100kg比50kg重1倍。但如果说等差区间度量中 20℃比10℃热1倍就不合适。
(Ａ试验 ) , 8只作电镜钙细胞化学(Ｂ试验 ) ,另 6只
断头处死做电镜硝酸镧示踪和Golgi染色(Ｃ试验 )。
上述实例实际上是Ａ ,Ｂ ,Ｃ三个试验。随机分组的方 式可以有好几种。其中比较直接的方式 ,是雌雄分2组 ,每 组30只。 30只雄鼠随机等分为对照、低剂量染毒和高剂 量染毒 3个处理组 ,每组 10只。每个处理组再随机分Ａ , Ｂ ,Ｃ实验组 ,例数分别为 3 , 3 , 4。雌性鼠也用同样方 式分组, 结果60只大鼠 ,从总量上看似乎不少 ,但实际上 最后要分 9组 ,每组仅 6～ 8只。 小样本试验的危害是不能灵敏地发现处理间存在的差别。 所以当总的试验例数有限时 ,要明确主要研究目的 ,不能 追求试验的规模。最好是在试验前 ,对所需的样本数作出 正确估算 ,以免因“无统计学意义”埋没了原本存在的组 间差别。
实验数据的完整性和准确性
• 数据的完整性------系指按照设计要求收集所有的实验数据。
实验数据的缺失，应尽可能地补充; 对于不可补救的实验（或因 实验材料短缺，或因资金不足等），应科学地处理缺失数据。 数据完整性的另一方面系指应将所有实验数据用于分析过程，不 能因某些数据与研究者预期的结果有较大差距而随意剔除，或不 引入分析过程。
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等级度量有以下特点：
（1）数据分类相互排斥。 （2）数据分类有一定的逻辑顺序。 （3）数据的分类等级具有定量含义。
如麝香草酚浊度实验记录结果“+++”比“++”意味 着肝功能的损害程度更严重。
三、等差区间度量
• 度量的第三个水平是等差区间度量，它除了具 有等级度量的全部特点外，还具有等标度差等 量的特性。
表4－1
295名白血病患者的血型分布
分组
O
血
型
A B
合计
AB
急性组 慢性组 合 计
59 33 92
58 49 43 27 101 76
18 184 8 111 26 295
定性度量有如下特点：
（1）数据分类相互排斥．
即每一测试对象只可能属于某一个类别，如一 个人只可能为4种血型中的某一种血型。
（2）数据分类无逻辑顺序。
血压
第三节 实验设计三原则
– 对照原则（有可比性）--使非处理因素尽量相 同，通过对比发现特异变化：空白对照、实验对照、标准 对照、自身对照、相互对照等。
– 重复原则（保证实验再现性，估计误差，
保证结果可靠。计量资料每组样本数不少于5例，以1020例为好，计数资料每组样本数不少于30例。）
– 随机化原则（实验顺序和分组机会均等， 保证非处理因素均衡一致）
• Sprague Dawley 种 刚 断 奶 大 鼠 60 只 , 体 重 46.50± 4.3ｇ,雌雄各半 ,随机分为对照组 (饮用无 离子水)、低剂量组 (饮用含醋酸铅18ｍｇ/Ｌ无离子 水)、高剂量组 (饮用含醋酸铅 54ｍｇ/Ｌ无离子水), 3个月后 ,对各组分别取 6只大鼠测脑铅和血铅浓度
如4种血型并不存在任何优先顺序。
二、等级度量
• 等级度量------系指将研究对象按某种属性的等级
进行归类记录。
例如，检查肝功能的麝香草酚浊度实验将结果划分为-、++、 +++、++++等不同等级；出院病人的转归划分为治愈、好转、 无效、死亡等不同等级等。
• 等级资料------等级度量所获得的数据资料经整理后
一、定性度量
• 定性度量------最低级形式，系指将研究对象
按某种属件进行归类记录。
例如：细菌培养结果：阳性和阴性， 人类的4种血型：A、B、AB、O型
• 计数资料------定性度量所获得的数据资料经
整理后称为—（将观察单位按某种属性或类别分组，所得各
组的观察单位数）。 例如将295名急、慢性白血病患者的血型记录归类整理成表41的计数资料形式。
观察性研究要在主要的影响因素 均衡可比的前提下选择对照组
1995年 5月 1日～ 1 996年 6月 3 0日 ,将 54例在我院就 诊住院分娩的有不良妊娠史妇女作为试验组 ,同期随机选取 54 例无不良妊娠史正常孕妇作为对照组。两组风疹病毒ｌｇＭ阳 性率分别为46.29%和 1.85%,Ｐ < 0.001。 以上研究中 ,试验组和对照组显然不能分组。由于同期到该院 门诊、住院及进行孕期检查的正常孕妇事先不确定 ,没有现成 的抽样框架 , 怎样“同期随机选取对照”不得而知。两组风疹 病毒ｌｇＭ阳性率如此大的差别 ,有无可能归因于两组孕妇年 龄、分娩次数乃至社会经济水平不均衡性。
称为—（将观察单位按某种属性的不同程度分组，所得各组 的观察单位数） 。
例如，临床上两种疗法治疗肺部恶性肿瘤的疗效记录整理成 表4-2的等级资料形式。
பைடு நூலகம்
表4－2 两种疗法治疗肺部恶性肿瘤的近期疗 效
疗 效 疗 法 合 计 热放化组 热放组 显 效 4 9 有 效 1 7 8 无 效 0 1 合 计 5 17 22
随机化（randomization）原则
• 在实验研究中，受试对象的分组及施于受试对象的 实验顺序等都应随机化，这是保证实验中非处理因 素均衡一致的又一重要手段。同时也是资料处理时， 进行统计推断的前提。 • 随机数字表，常用于抽样研究及对患者、标本、实 验动物等的分组随机化。表内数字互相独立，无论 从横行、纵列或斜向等各种顺序均呈随机状态。使 用时可从任何一个数字开始，接任何一个顺序录用。