實驗設計DOE
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一、實驗設計的概念、特點和分類
1.實驗設計的概念
將一組隨機抽取的實驗對象隨機分配到兩種或多種處理組，觀察比較不同處理的效應，這種研究稱為“實驗研究”.
“實驗設計”是為實驗研究做的周密計劃。
2.實驗研究的特點
（1）能有效地控制誤差，節(jié)省人、財、物力，提高效率。
（2）研究者能人為地設置處理因素。
（3）受試對象接受何種處理及處理因素的水平是隨機分配的。
3.實驗研究的分類
（1）動物實驗：在動物身上進行的實驗研究。
（2）臨床實驗：在臨床患病人群中進行的試驗研究。
（3）社區(qū)干預實驗：在某地區(qū)所有人群中進行的試驗研究。
二、實驗設計的基本要素
1.處理因素
又稱研究因素，一般是外部施加的因素，確定處理因素時應注意：
（1）抓住實（試）驗中的主要因素。
（2）確定和控制非處理因素。
（3）處理因素要標準化。
2.受試對象
即研究的對象，一般有人和動物兩類。
人的選擇：要注意病人和正常人的正確區(qū)分，診斷要明確，受試對象依從性要好等。
動物選擇：注意所選動物的種類、品系、年齡、性別、窩別、體重等。
3.實驗效應
即處理因素的效果，應注意：
（1）正確選用觀察指標來反映實驗效應。所選指標要靈敏、精確、客觀，最好選用定量指標。
（2）指標觀察時應避免偏性，可采用盲法。
三、實驗設計的基本原則
1.對照原則：即實（試）驗要設立對照，使得除實驗因素外，對照組與實驗組其余因素保持一致，常用的對照有：空白對照、安慰劑對照、標準對照、實驗對照、自身對照和歷史對照等。
2.重復原則：即研究對象要有一定的數(shù)量，或者說樣本含量應足夠。根據(jù)每個具體研究，可有不同的方法來進行樣本含量估計。
3.隨機化原則：即應保證每個實驗對象都有同等機會進入實驗或接受某種處理。常用方法有查隨機數(shù)字表和隨機排列表等。隨機化是保證均衡性的重要手段。
4.均衡原則：即各處理組非實驗因素的條件基本一致，以消除其影響。
四、常用的實驗設計方法
1.完全隨機設計
將實驗對象隨機分配至兩個或多個處理組去進行實驗觀察，又稱單因素設計、成組設計。
優(yōu)點：操作簡單、應用廣泛。
缺點：效率低，只能分析單因素的效應。
資料處理方法：t，u檢驗，方差分析、秩和檢驗、卡方檢驗等。
2.配對（伍）設計
將受試對象配成對子或配伍組，以消除非實驗因素的影響。配伍設計又稱隨機區(qū)組設計。配對有自身配對和不同個體配對，配伍實際上是配對的推廣。
優(yōu)點：所需樣本數(shù)和效率均高于成組設計，而且很好地控制了混雜因素的作用。
缺點：配對條件不宜滿足。
資料處理方法：配對t, u檢驗，秩和檢驗、配伍組方差分析、配對四格表卡方檢驗等。
3.其它實驗設計方法：
（1）交叉設計：在配對設計基礎上再加入時間因素，可分析不同階段的效應。
（2）析因設計、拉丁方設計和正交設計等。