十三章医学科研设计课件.ppt

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1、卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,1,医学科研设计,第十三章,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计1医学科研设计第十三,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,2,医学科研设计,?,第一节,实验设计,?,第二节,调查设计,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计2医学科研设计?第一,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,3,一、实验设计的基本要素、原则及常,用的实验设计方法,(,一,),实验设计的基本要素,(,二,),实验设计的基本原则,(,三,),常用的实验设计方法,第一节,实验设计,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计3一、实验设计的基本,卫生学（第,7,

2、版）, 第十三章,医学科研设计,4,（一）实验设计的基本要素,?,1.,处理因素,?,2.,受试对象,?,3.,实验效应,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计4（一）实验设计的基,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,5,1.,处理因素,?,处理因素的分类,?,区分处理因素与非处理因素,?,处理因素应当标准化,?,处理因素的数量,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计51. 处理因素?处,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,6,2.,受试对象,?,病例的来源,?,病例必须经过严格标准诊断,?,规定纳入标准,?,明确排除标准,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计62.

3、受试对象?病,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,7,3.,实验效应,?,关联性,?,客观性,?,选用灵敏度较高的指标,?,选用精确性较强的指标,?,化验指标必要时规定所采用的方法,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计73. 实验效应?关,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,8,（二）实验设计的基本原则,?,1.,对照的原则,?,2.,随机的原则,?,3.,重复的原则,?,4.,均衡的原则,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计8（二）实验设计的基,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,9,1.,对照的原则,?,设立对照组的理由,?,设立对照组的方法,?,对

4、照方式,?,对照存在的问题,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计91. 对照的原则?,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,10,设立对照组的理由,抵消比较组间疾病自然史不同的,影响；,抵消安慰剂效应；,抵消除治疗措施以外其它因素的,干扰。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计10设立对照组的理由,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,11,设立对照组的方法,把研究对象随机地分入对照组和试验组,进行比较，并要求它们之间具有可比,性；,各组应同时进行试验；,各组的例数应尽可能相等。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计11设立对照组的方法,卫生学（第,7,版）, 第十三

5、章,医学科研设计,12,对照的形式,1.,空白对照,2.,实验对照,3.,标准对照,4.,自身对照,5.,相互对照,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计12对照的形式1.空,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,13,对照存在的问题,未设对照组,对照例数过少,对照不合理,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计13对照存在的问题,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,14,2.,随机的原则,?,随机化的意义,简单随机分组,?,随机化方法,分层随机分组,顺序分配方法,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计142. 随机的原则,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,1

6、5,3.,重复的原则,?,重复的意义,?,影响样本大小的因素,?,估计样本含量的方法,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计153. 重复的原则,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,16,影响样本大小的因素,研究总体的变异程度,容许误差的大小,检验效能,型错误的概率水准,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计16影响样本大小的因,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,17,4.,均衡的原则,实验与对照必须遵守均衡的原则，亦称齐同,原则。即实验中要求实验对象除了要观察的某种,实验因素外，其他一切条件应该尽可能相同。要,求各处理组非实验因素的条件均衡一致，以消除,非实验因素对

7、实验的影响。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计174. 均衡的原则,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,18,?,完全随机设计,?,配对设计,?,配伍组设计,?,交叉设计,?,盲法设计,（三）常用的实验设计方法：,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计18?完全随机设计?,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,19,1.,完全随机设计,方法,只能分析一个因素,适用条件和特点,用于两个或两个以,上样本比较,各个样本例数可以,相等或不等,统计分析方法,t,检验、单因素方差分析,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计191. 完全随机,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医

8、学科研设计,20,2.,配对设计,方法,适用条件和特点,适用于同体比较,同体比较时前后间,隔时间不宜过长,统计分析方法,配对,t,检验、秩和检验,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计202. 配对设计,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,21,3.,配伍组设计,方法,适用条件和特点,设置配伍组的条件,和配对条件相同,此设计增强了各组,间的均衡性、研究,的效率等,统计分析方法,配伍组设计方差分析,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计213. 配伍组设,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,22,4.,交叉设计,方法,两次观察时间不宜,过长，前后无后期,效应影响,适用条件

9、和特点,多适用于各种慢性,病治疗设计,节省样本，容易控,制条件,统计分析方法,秩和检验、方差分析,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计224. 交叉设计,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,23,（五）盲法设计,在临床试验中，研究者或受试者均可给实验效应带,来影响，造成偏倚,(bias),，偏倚的存在无疑影响处理,因素的真实效果。解决这个问题的主要办法，就是要,使受试者不知道自己接受的是什么处理，有时甚至要,使直接观察和进行测量的实验者也不知道受试者所接,受的处理是什么，即盲法（,blindness,）设计。盲法是,临床试验中防止各种偏倚的重要措施。,卫生学（第7版） 第十三章医

10、学科研设计23（五）盲法设计在,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,24,盲法设计分单盲法和双盲法。单盲法是让病,人不知道自己接受何种治疗，从而避免了它们的,主观因素对疗效造成的偏倚，但仍未能防止来自,研究者方面的,影响；双盲法是受试者和执行医疗,措施的医护人员都不知道患者的分组情况和接受,何种治疗，这样就大大减少了来自双方面的主观,因素对判断研究结果的影响。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计24盲法设计分单盲法,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,25,第二节,调,查,设,计,调查设计是统计研究的一个重要部分，是医学,科学研究的重要手段。调查研究的主要特点是研,

11、究过程中没有施加人为的干预措施，而是客观地,观察记录某些现象及其相关特征；也不能用随机,化分组来平衡混杂因素对调查结果的影响。,一、调查设计的意义及其特点,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计25第二节调查设计调,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,26,二、调查方法,（一）普查,（二）抽样调查,*,常用的抽样方法,（三）典型调查,（四）病例对照研究,（五）定群研究,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计26二、调查方法（一,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,27,观察性,研究,全面调查,非全面,调查,抽样调查,定群研究,普查,病例对照研,究,典型调查,卫生学（第7

12、版） 第十三章医学科研设计27观察性研究全面调,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,28,普查：,指研究者对根据研究目的确定的,同质的所有观察单位某个或某些指标所进,行的全面调查。它涉及面广，所需人、物、,财力大。,非全面调查：,是指研究者根据研究目的从,同质总体中抽取部分观察单位对某个或某,些指标进行调查。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计28普查：指研究者对,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,29,抽样调查：,是指研究者据研究目的，从同质总,体中随机抽取（,random sampling,）部,分观察单位进行调查。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计29

13、抽样调查：是指研,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,30,1.,可节省大量的人力、物力和财力，,便于实施,;,2.,可估计抽样误差大小，便于进行统,计推断,;,3.,可避免和减小人为干扰所产生的误,差，保证样本的代表性更好。,抽样调查的优点,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计301.可节省大量的,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,31,1.,简单随机抽样,（,simple random sampling),2.,系统抽样,（,systematic sampling),3.,整群抽样,(cluster sampling ),4.,分层抽样,(stratified

14、sampling ),常用的抽样方法,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计311.简单随机抽样,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,32,简单随机抽样，是先将调查总体的全,部观察单位编号，再用随机数字表或抽签,等方法随机抽取部分观察单位组成样本。,1.,简单随机抽样,(simple random sampling ),卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计32简单随机抽样，是,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,33,(1),抽样方法,将总体内的全部观察单位编上号,码，再用随机数字表、电子计算器随机数字键,等随机化工具，选出进入样本的号码，已经入,选的号码不能再次列入

15、，直至达到预定的样本,例数为止。这种抽样方法使得总体内每个单元,被选入样本的概率是相等的。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计33(1)抽样方法将,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,34,【例】,欲了解某乡村居民钩虫感染率情况，该,村共有居民,2000,人，试用单纯随机抽样方法抽,取样本例数,100,人作为样本。,先将全村居民编号为,1,，,2,，,，,2000,；,再查随机数字表，随机确定一起点和走向，譬如,说第,6,行第一个数字开始，依横向抄录,100,组随,机数字，每组为,4,个数字，,凡后面出现与前面,有相同的数字者,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计34【例】欲

16、了解某乡,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,35,弃去，它们是,1622,，,7794,，,3949,，,，,8845,。,凡首位数字,8,者减,8,，,6,而,8,者减,6,，,4,而,6,者,减,4,，,2,而,4,者减,2,，,2,者不变，这样依次得：,1622,，,1794,，,1949,，,，,845,，凡属于这些编号,的居民就组成了我们所需的样本。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计35弃去，它们是16,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,36,(2),优缺点,简单随机抽样的优点是当总体内观,察单位数与样本例数都不大时比较容易实施，均,数,(,或率,)

17、,及其标准误的计算也较简便。但这种方,法在总体含量较大时，实际上难以采用。因为编,号、抽样、调查的实施等都有许多实际困难。在,总体内各单元的变异大而样本又小时，样本的代,表性较差。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计36(2) 优缺点简,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,37,(3),适用范围,这种抽样方法只适用于总体内个体间差异,均匀的小型调查和实验室研究，这种抽样方法,也是其他抽样方法的基础。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计37(3)适用范围这,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,38,(1),抽样方法,系统抽样亦称为间隔抽样或,机械抽样。首先必须确定

18、总体的范围和样本例,数，将总体内的观察单位依次编号。然后确定,抽样比，即确定从每多少个单元（设为,k,个，,k=,总体中所有个体数,/,样本例数）中抽一,个单元,2.,系统抽样,(systematic,sampling),卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计38(1)抽样方法系,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,39,进入样本。至于究竟抽其中第几个，则必须用,随机化的方法决定。具体做法是在,1,至,k,个数,中，随机选出一个数，把它做为起点，以后依,次用相等的间隔，机械地从每,k,个单元中抽一,个观察单位，组成样本。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计39进入样本。至于究,

19、卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,40,【例】,欲了解某小学学生肠道蛔虫感染情况，,要求检查学生大便蛔虫卵试验的阳性率，该校有,学生,1200,人，试按系统抽样法抽取一例数为,120,人的样本。,此,例,中,总,体,例,数,为,N,=1200,，,样,本,例,数,n,=120,抽样间隔,k,=,N,/,n,=10,，先将该校所有学,生依次编号为,l,到,1200,，再在,1,10,之间确定一,个随机数字，比如为,6,，于是，以学生编号为,6,，,16,，,26,，,，,1196,者组成样本。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计40【例】欲了解某小,卫生学（第,7,版）, 第十

20、三章,医学科研设计,41,(2),优缺点,系统抽样的优点是：易于理解，简,便易行，容易得到一个按比例分配的样本。在一,般情况下，其抽样误差小于单纯随机抽样。缺点,是：当总体内观察单位按顺序有周期性或单调递,增,(,或递减,),趋势时，系统抽样将产生明显的偏性。,目前，尚无可靠的统计方法来估计其抽样误差，,在实际工作中，一般可按单纯随机抽样来处理。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计41(2)优缺点系统,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,42,(3),适用范围,事先对总体内的个体分布,有所了解，并且该分布应是随机的，这样,才能最恰当地应用系统抽样；在多阶段抽,样中，用于后阶段抽

21、样；在分层抽样中，,每层可独立使用系统抽样。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计42(3)适用范围事,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,43,(1),方法,该抽样是以个体自然集结的或人为划分,的群体（例如家庭、街道、乡、村、工厂、学校,等）作为抽样单元，总体中含有,K,个群，从中用随,机化的方法抽取,k,个群，对抽中的,k,个群体内所有,个体则全部加以调查。这里的群体可以是本来就,存在的集体单位或地理的、行政的区域，也可以,是为便于调查而特意划分的。,3.,整群抽样,(cluster sampling),卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计43(1) 方法该抽,卫生学（第,

22、7,版）, 第十三章,医学科研设计,44,【例】若调查某县血吸虫感染率，以该县,的村为基本抽样单元,(,共,300,个村,),，从中,抽取,30,个村，然后对所抽取的,30,个村的居,民全部进行调查。,各群内单元数相等或不等时，统计量,的计算方法是不同的。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计44【例】若调查某县,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,45,(2),优缺点,整群抽样应用于大的总体时,其优点很明显,;,易为群众接受,节约人力、物力、时间等；整群,抽样中，群间差异越小，抽取的“群”越多，,则抽样误差越小。但在样本例数给定时，统计,学效能不如单纯随机抽样。如果群间的变异较

23、,大，调查少数几个群，则对总体的代表性就较,差。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计45(2)优缺点整群,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,46,(3),适用范围,整群抽样适用于群内变异大而群间变异小的,总体。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计46(3) 适用范围,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,47,(1),抽样方法,在抽样过程中，将总体按某,种特征划分为若干个组别、类型或区域等次级,总体,(,统计学上称之为“层”,),，先从每层内独,立抽取一个随机样本，再合成为总体的一个样,本，这种方法称之为分层随机抽样。,4.,分层抽样,(,stratified,

24、sampling,),卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计47(1)抽样方法在,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,48,每层具体抽样方法可用单纯随机抽样,或系统抽样法。分层的原则是分层后层内,变异尽可能小，而层间变异可以较大。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计48每层具体抽样方法,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,49,(2),优点,由于分层后各层内的个体同质性增加，使得抽,样误差小于其它方法；,便于对各层进行独立分析，井可作相互比较；,由于各层特点不同，可对各层采用不同的抽样,方法。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计49(2)优点由于,卫生学（第,7

25、,版）, 第十三章,医学科研设计,50,(3),适用范围,对总体内各层的个体情况有所了解，分层抽,样适合于层内变异小而层间变异大时，效果较好。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计50(3) 适用范围,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,51,典型调查,：,是指研究者在对调查对象全面分析,的基础上，有,意识地选择（,purposive selection,）部分观察单,位进行调查的方法。它不属于统计研究的范畴，多,用于社会调查。如卫生模范单位示范调查,。,以上两种非全面调查方法虽然都有一定的实际意,义，但均无法确定其精度和信度。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计51典型调查

26、：是指研,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,52,病例对照研究（回顾性研究）,是比较患某病者与未患该病者暴露于某可能,的危险因素的百分比差异，分析这些（危险）因,素是否与该病存在联系。病例对照研究是根据研,究对象目前状态（是否有病）将其分到病例组或,对照组，然后用回顾访查的方法调查研究对象过,去的危险因素接触史，是“从果推因”的研究方,法。,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计52病例对照研究（回,卫生学（第,7,版）, 第十三章,医学科研设计,53,定群研究（队列研究、前瞻性研究）,是将特定人群分为暴露于某因素与非暴露于,该因素的两组，或不同暴露水平的两组，追踪,观察一定时间，比较两组的结果，是一种“从,因到果”的研究方法。,（王伟,）,卫生学（第7版） 第十三章医学科研设计53定群研究（队列研,