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实验设计的要素与原则(总6页)

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第一节实验设计的基本要素

一个良好的科学实验设计是顺利进行科学研究和数据统计分析

的前提，同时也是或得预期结果的重要保证。一个完善的统计学研

究设计包括三个基本要素：受试对象、处理因素和试验效应。例

如，研究某降压药对原发性高血压患者的降压效果，其中高血压患

者即为受试对象，这种降压药为处理因素，血压的变化便是试验效

应。科研工作者在进行医药方面的科学研究之前，必须要制定完善

的统计研究设计方案，如何选择这三个要素，是实验成败的关键。

因此，任何实验研究在设计时，必须明确这三个要素。

一、受试对象

受试对象是处理因素作用的客体，应该根据研究目的来确定。

受试对象的选择一般有以下几种情形：l、一般医学科研——常用动

物、离体标本或人体内取得的某些样本作为受试对象；2、新药的临

床前试验——一般用动物作为受试对象；3．新药的临床试验阶段—

—一般用人作为受试对象。新药临床试验一般分为4期，在1期临

床试验阶段，通常用健康志愿者作为受试对象；而在其他各期临床

试验阶段，常用患特定疾病的患者作为受试对象。选择什么样的患

者，应有严格的规定。

选择受试对象应有明确的纳入标准和排除标准。首先，受试对

象应满足两个基本条件：一是对处理因素敏感；二是反应必须稳

定。其次是为是研究结果普遍性和推广价值，需保证受试对象的同

质性和代表性。

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二、处理因素

处理因素是研究者根据研究目的而施加的特定的实验因素，例

如给予的某种降压药。实验研究的目的不同，对实验的要求也不

同。若在整个实验过程中影响观察结果的因素很多，就必须结合专

业知识，对众多的因素做全面分析，必要时做一些预实验，区分哪

些是重要的实验因素，哪些是非重要的实验因素，以便选用合适的

实验设计方法妥善安排这些因素。水平选取的过于密集，实验次数

就会增多，许多相邻的水平对结果的影响十分接近，不仅不利于研

究目的的实现，而且将会浪费人力、物力和时间；反之，该因素的

不同水平对结果的影响规律不能真实地反映出来，易于得出错误的

结论。除此以外，处理因素应当标准化，在实验过程中同一处理组

的处理因素应始终保持不变，包括处理因素的施加方法、强度、频

率和持续时间等。在缺乏经验的前提下，应进行必要的预实验或借

助他人的经验，选取较为合适的若干个水平，如药物的种类、处理

方法的种类等。应结合实际情况和具体条件，选取质最因素的水

平，千万不能不顾客观条件而盲目选取。

三、实验效应

实验效应是反映在处理因素的作用下，受试对象的反应或结

局，它必须通过具体的指标来体现。要结合专业知识，尽可能多地

选用客观性强的指标，在仪器和试剂允许的条件下，应尽可能多选

用特异性强、灵敏度高的客观指标。对一些半客观（如读取病理切

片或X片上所获得的结果）或主观指标（如给某些定性实验结果人

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为打分或赋值），一定要事先规定读取数值的严格标准，必要时还

应进行统一的技术培训。此外，指标的观察应避免带有偏性或偏

倚，否则会影响结果的比较和分析，为消除或最大限度的减少这种

偏性，在实验设计时通常采用盲法。

第二节实验设计的基本原则

在实验设计时，为了更好地控制非处理因素对结果的影响，取

得更为可靠的信息，达到比较高的科研目的，必须遵循实验设计的

四大原则，即随机、对照、重复和均衡原则。

一、随机原则

随机化是采用随机的方式，使每个受试对象都有同样的机会被

抽到或分配到实验组和对照组。随机化使大量的难以控制的非处理

因素在试验组和对照组中的影响相当，并可归于实验误差之中；它

是对资料进行统计推断的前提，各种统计分析方法都是建立在随机

化的基础之上。

随机化应贯穿于实验研究的全过程，在受试对象的抽样、分组

以及试验实施过程中均应遵