医学统计方法学及SPSS软件应用 第⼆章 统计设计

这是一篇关于第⼆章 统计设计的思维导图，主要内容包括：第四节 SPSS软件实现与结果分析，第三节 研究误差及其控制，第⼆节 调查设计，第⼀节 实验设计。

第⼆章 统计设计

• 第⼀节 实验设计
  • ⼀、基本要素
    • （⼀）受试对象
      • 受试对象(subject)：⼜称研究对象，是实验中接受处理因素的客 体。
      • 包括
        • 1.同质性条件
        • 2.代表性条件　
        • 3.纳⼊标准和排除标准　
    • （⼆）处理因素
      • 处理因素(treatment factor)也称实验因素，是根据研究⽬的欲施 加给受试对象的某种⼲预，并呈现观察和评价效应。
      • 注意以下问题
        • 1.确定主要处理因素　
        • 2.区分处理因素和⾮处理因素　
        • 3.处理因素需要标准化　
    • （三）实验效应
      • 实验效应(experimental effect)是处理因素作⽤于受试对象的客 观反映和结局，常通过观测指标来表达，也称为效应指标。
      • 注意以下⼏点
        • 1.选择客观的指标
        • 2.选择精确性⾼的指标
        • 3.选择灵敏度与特异度⾼的指标
  • ⼆、基本原则
    • （⼀）随机原则
      • ①随机抽样，即根据研究⽬的所确定，符合纳⼊标准 的受试对象都有同等机会被选⼊样本。
        • (1)单纯随机抽样(simple random sampling)
        • (2)系统抽样(systematic sampling)
        • (3)整群抽样(cluster sampling)
        • (4)分层抽样(stratified sampling)
        • 抽样误差从⼤到⼩依次为：整群抽样≥单纯随机 抽样≥系统抽样≥分层抽样。
      • ②随机分组，指通过随机⽅法，使总体中每⼀个受试对象都有同等概率被抽取分配到实验组或对照组。
        • 随机数字表
        • 计算机的随机数法
    • （⼆）对照原则
      • 1.空⽩对照　即对照组不施加任何处理因素。
      • 2.实验对照　指对照组不施加处理因素，但施加某种与处理因素 相同的实验条件。
      • 3.安慰剂对照　安慰剂(placebo)是外观、剂型、⼤⼩、颜⾊、重 量、⽓味和⼝味等都与研究药尽可能相同或相似，但不含有任何药理 活性物质的制剂。
      • 4.标准对照 采⽤⽬前标准的、公认的和通⽤的⽅法作对照。
      • 5.历史对照　以旧疗法为对照组，以新疗法为试验组。
      • 6.⾃身对照 是在同⼀受试对象的不同时间、对称部位、不同器 官采取不同处理措施的对照，并对效果进⾏对⽐分析。
      • 7.相互对照　不设⽴对照组，各实验组间互为对照。
    • （三）盲法原则
      • 1.单盲　单盲是只有研究对象不知道试验的分组情况。
      • 2.双盲　双盲是指研究对象和观察结果的研究者均不知道研究对 象的分组和接受处理的情况，⽽是由研究设计者安排和控制全部试 验。
      • 3.三盲　三盲是指研究对象、观察者和统计分析者均不知道研究 对象的分组和处理情况。
      • 4.开放试验　开放试验是指⽆法设盲的公开进⾏的试验。
    • （四）重复原则
    • （五）均衡原则
  • 三、常⽤实验设计的类型
    • （⼀）完全随机设计
      • 1.概念
      • 2.特点　
      • 3.统计分析⽅法的选择
    • （⼆）配对设计
      • ①⾃身配对：同⼀实验对象分别接受两种处理。如实验 前后，左右侧，同⼀实验分别接受不同处理。
      • ②异体配对：将两个特征相近、同质性好的实验对象配成⼀对进⾏处理或观察。
    • （三）配伍设计
    • （四）交叉设计
    • （五）拉丁⽅设计
    • （六）析因设计
    • （七）重复测量设计
  • 四、样本含量估计的常⽤⽅法
    • （⼀）样本含量估计的影响因素
      • 1.检验⽔准α　α越⼩，所需样本例数越多。⼀般取α=0.05
      • 2.检验效能1-β 1-β越⼤，所需样本例数越多。通 常取1-β为0.90。
      • 3.允许误差δ δ越⼩，所需样本量越多
      • 4.总体变异度σ　即总体标准差，σ越⼤，所需样本量越多
    • （⼆）样本与总体⽐较的样本量估计
      • 1.样本均数与总体均数⽐较
      • 2.样本率与总体率⽐较的样本量估计
    • （三）完全随机设计两样本⽐较的样本量估计
      • 1.两独⽴样本均数⽐较的样本量估计
      • 2.两独⽴样本率⽐较的样本量估计
    • （四）完全随机设计多个样本⽐较的样本量估计
      • 1.多个独⽴样本均数⽐较的样本量估计
      • 2.多个独⽴样本率⽐较的样本量估计
    • （五）配对设计资料的样本量估计
      • 1.配对设计和交叉设计数值变量资料的样本量估计
      • 2.配对设计计数资料的样本量估计
    • （六）随机区组设计的样本量估计
      • n=2×(MSe/d2)×(Q+uβ)2
    • （七）直线相关分析的样本量估计
• 第⼆节 调查设计
  • ⼀、设计原则与步骤
    • 1.设计原则
      • (1)⽬的性
      • (2)简明性
      • (3)反向性
      • (4)实⽤性
    • 2.设计步骤(design process)
      • (1)确定研究⽬的
      • (2)建⽴问题库
      • (3)设计问卷初稿
      • (4)试⽤和修改
        • ①客观检查法
        • ②主观评价法
      • (5)检验效度和信度
  • 二、问卷类型与结构
    • 1.问卷类型
      • (1)开放型问卷
      • (2)封闭型问卷
      • (3)混合型问卷
    • 2.问卷结构
      • (1)封⾯信
      • (2)指导语
      • (3)问题和答案
      • (4)编码
  • 三、调查问卷的评价
    • 1.问题的类型
      • (1)开放式问题
      • (2)封闭式问题
      • (3)混合式问题
    • 2.答案设计
      • (1)填空式
      • (2)⼆项选择式
      • (3)多项选择式
      • (4)排序式
    • 3.问题的排列顺序
    • 4.信度和效度的评价
      • (1)信度(reliability)
        • 内在信度
          • 常⽤的内在信度系数为Cronbach α系数和分半信度
        • 外在信度
      • (2)效度(validity)
        • ①内容效度：指调查问卷所采⽤的题项能否代表所反映的内容或 主题。
        • ②结构效度：指测量结果体现出来的某种结构与测值之间的对应 程度。
        • ③准则效度：是先根据已经掌握的理论，选择⼀个与调查问卷直 接相关的独⽴标准，把它作为⾃变量。
      • (3)效度和信度的关系
        • 效度⽐信度有更⾼的要求，信度是效度的必要条件，有效度必定有信度，效度⾼信度必定也⾼。
        • 研究信度是研究效度的⼀个必要前提，没有信 度，效度不可能单独存在。
  • 四、调查研究的样本量估计
    • 1.估计总体均数的样本量估计
      • n=(zασ/δ)2
    • 2.估计总体率的样本量估计
• 第三节 研究误差及其控制
  • ⼀、误差的分类及其影响
    • （⼀）研究结果的真实性与可靠性
    • （⼆）误差的分类
      • 1.随机误差(random error)
      • 2.系统误差(systematic error)
    • （三）误差对研究结果的影响
      • 1.随机误差的影响　随机误差制约着研究结果的可靠性
      • 2.系统误差的影响　系统误差主要是影响研究结果的真实性。
  • ⼆、随机误差及其控制
    • （⼀）随机误差的来源
      • 1.测量⼯具产⽣的随机变异
      • 2.个体间的随机变异
      • 3.个体内的随机⽣物学变异
    • （⼆）随机误差的估计
    • （三）随机误差的控制
      • 1.研究设计阶段
        • (1)改善研究设计和抽样⽅案
        • (2)科学估计样本含量
      • 2.实施阶段
        • (1)随机化
        • (2)改善测量⽅法
        • (3)统⼀测量时间
        • (4)重复测量或实验
      • 3.资料分析阶段
  • 三、偏倚及其控制
    • （⼀）偏倚的分类
      • 1.选择偏倚　
      • 2.信息偏倚
      • 3.混杂偏倚
    • （⼆）医学研究中的偏倚
      • 1.观察性研究中的常⻅偏倚
        • (1)⼊院率偏倚(admission rate bias)
        • (2)现患病例-新发病例偏倚(prevalence-incidence bias)
        • (3)检出症候偏倚(detection signal bias)
        • (4)⽆应答偏倚(non-response bias)
        • (5)志愿者偏倚(volunteer bias)
        • (6)回忆偏倚(recall bias)
        • (7)报告偏倚(reporting bias)
        • (8)诊断怀疑偏倚(diagnostic suspicion bias)
        • (9)暴露怀疑偏倚(exposure suspicion bias)
        • (10)测量偏倚(measurement bias)
        • (11)混杂偏倚(confounding bias)
      • 2.试验/实验性研究中的常⻅偏倚
        • (1)向均数回归(regression to the mean)
        • (2)霍桑效应(Hawthorne effect)
        • (3)安慰剂效应(placebo effect)
        • (4)⼲扰(intervention)
        • (5)沾染(contamination)
        • (6)失访偏倚(withdraw bias)
    • （三）偏倚的控制
      • 1.研究设计阶段
        • (1)选择适宜的设计⽅案
        • (2)随机化
        • (3)限制
        • (4)匹配
        • (5)采⽤多种对照
      • 2.研究实施阶段
        • (1)严格遵守设计⽅案
        • (2)采⽤盲法收集资料
        • (3)提⾼应答率
        • (4)校准测量⼯具
        • (5)统⼀调查⽅法，注重调查技巧
      • 3.资料分析阶段
        • (1)整理和分析资料
        • (2)分层分析
        • (3)多因素分析
• 第四节 SPSS软件实现与结果分析
  • ⼀、⽤SPSS产⽣随机数字并进⾏完全随机分组
    • 1.建⽴数据⽂件
    • 2.设定随机种⼦(SET SEED)
    • 3.产⽣随机数
    • 4. 对 随 机 数 编 秩
    • 5.分组
  • ⼆、⽤SPSS产⽣随机数字并进⾏配对（或配伍）设计分组
    • (1)建⽴SPSS数据⽂件
    • (2)设定随机种⼦
    • (3)产⽣随机数
    • (4)对随机数编秩（按照Block编秩）
    • (5)分组
  • 三、⽤SPSS实现效度与信度分析的⽅法
    • 1.效度分析
    • 2.信度分析