第十二章 機(jī)能實(shí)驗學(xué)實(shí)驗設(shè)計的原理與方法
第一節(jié) 實(shí)驗設(shè)計的基本程序
實(shí)驗設(shè)計是整個機(jī)能實(shí)驗學(xué)研究的中心環(huán)節(jié)。只有通過周密地科學(xué)設(shè)計，才能達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗研究目的。學(xué)生可以通過自行設(shè)計實(shí)驗了解機(jī)能實(shí)驗學(xué)研究的基本過程，掌握實(shí)驗設(shè)計的方法，使自己具有一定的實(shí)驗研究能力。
實(shí)驗設(shè)計的基本程序包括立題、設(shè)計、預(yù)備和正式試驗、實(shí)驗資料的收集、整理和統(tǒng)計分析、總結(jié)和完成論文。立題是實(shí)驗設(shè)計中非常關(guān)鍵的一步，需要注意科學(xué)性、先進(jìn)性、可行性和實(shí)用性�？茖W(xué)性指選題有充分的科學(xué)依據(jù)；先進(jìn)性指選題對已知的規(guī)律有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新；可行性指立題時考慮已具備的主、客觀條件；實(shí)用性指立題有明確的目的和意義。立題的過程是一個創(chuàng)造性思維的過程。它需要查閱大量的文獻(xiàn)資料及實(shí)驗資料，了解本課題近年來已取得的成果和存在的問題；找出要探索的課題關(guān)鍵所在，提出新的構(gòu)思或假說，從而確定研究的課題。
當(dāng)然，一個科學(xué)的完美的實(shí)驗設(shè)計不是簡單的資料堆積的過程，它需要遵循一定的設(shè)計原則。
第二節(jié) 實(shí)驗設(shè)計的三項基本原則
一、對照原則
有比較才有鑒別，對照是比較的基礎(chǔ)，要確定處理因payment-defi.com/hushi/素與實(shí)驗效應(yīng)之間的關(guān)系，沒有醫(yī).學(xué)全在線payment-defi.com對照不能說明任何問題。例如，某治療流感的藥物經(jīng)一組病人應(yīng)用后，分別在1—2周內(nèi)痊愈。而我們知道，流感患者本身可以自愈，那么到底是藥物治愈好疾病或縮短了病程，還是由于機(jī)體本身自愈了。由于沒有對照，不能得到結(jié)論。換句話說，如果給這個藥物下結(jié)論有治療流感的療效，是值得懷疑的。
對照的形式有多種，可根據(jù)研究目的和內(nèi)容加以選擇。機(jī)能學(xué)實(shí)驗研究常用的有以下幾
種：
1．陰性對照包括①空白對照：對照組不施加任何處理因素。如觀察維生素C對食管癌
的預(yù)防作用，一組動物給維生素C，對照組動物不給維生素C，處理因素完全空白。⑧假處理對照(也稱實(shí)驗對照)：即除不用被研究的藥物外，對照組的動物要經(jīng)受與給藥組同樣的處理，如麻醉、手術(shù)、注射不含藥的溶媒等。這種對照的可比性好，較常用。②安慰劑對照：對照組采用一種無藥理作用的假藥，它在藥物劑型或處置上不能為受試者識別，稱安慰劑。使用安慰劑有助于避免對照組病人產(chǎn)生與實(shí)驗組病人不同的心理作用，但在使用時一定要慎重，作好保密工作，適用于小規(guī)模的實(shí)驗研究。
2．陽性對照包括①標(biāo)準(zhǔn)對照：用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)方法或常規(guī)方法作對照，以便評價藥物的作
用強(qiáng)度。這種對照在臨床試驗中用得較多。因為很多情況下不給病人任何治療是不符合醫(yī)德
的。②弱陽性對照：即以藥效較弱的老藥作對照，如新藥優(yōu)于老藥，并有顯著意義，則可以肯定新藥的價值。
3．雙盲對照醫(yī)生和病人均不了解觀察藥物的分組，只有研究設(shè)計者知道用藥組和對照
組(常是安慰劑)的劃分。
4．歷史對照以過去的研究結(jié)果作對照。
5．自身對照即在同一個體身上觀察給藥前后交叉比較，這樣可以減小個體差異的影
響。但本法不適用于不能在同一個體身上多次進(jìn)行實(shí)驗觀察的情況。
6．相互對照幾種處理(或水平)互為對照。例如三種方案治療貧血，三個方案可以互為
對照，以比較療效的好壞。
二、重復(fù)原則
重復(fù)原則是指各處理及對照組的觀察例數(shù)(或?qū)嶒灤螖?shù))要有一定數(shù)量。如果例數(shù)太少，有可能把個別情況認(rèn)為普遍情況，把偶然性或巧合的現(xiàn)象當(dāng)作必然的規(guī)律性現(xiàn)象，以致實(shí)驗結(jié)果錯誤地推廣到群體，得出錯誤的結(jié)論。一般來講，實(shí)驗的重復(fù)數(shù)愈多，重現(xiàn)率愈高，實(shí)驗的可信度愈好。重現(xiàn)率可用統(tǒng)計學(xué)中規(guī)定的概率來表示：P＜0．05，說明重現(xiàn)率＞95％，不出現(xiàn)的概率小于5％。也即得出錯誤結(jié)論的可能性小于5％。同理，若P＜0．01，即得出錯誤結(jié)論的可能性小于1％。例數(shù)多或?qū)嶒灤螖?shù)多故然可以提高重現(xiàn)性，但又會增加不必要的人力物力的浪費(fèi)，還可能造成嚴(yán)格控制實(shí)驗條件的困難。為此，應(yīng)該在保證實(shí)驗結(jié)果具有一定可靠性的條件下，確定最少的樣本例數(shù)，以節(jié)省人力和經(jīng)費(fèi)。樣本例數(shù)的計算如下：
1．一般情況下選取的重復(fù)例數(shù)在動物實(shí)驗時，小動物(鼠、蛙)每組10—40例，中等動
物(兔、豚鼠)每組8—30例，大動物(犬、貓)每組5—20例。對計量資料要比計數(shù)資料少用動物例數(shù)。
2．根據(jù)以往資料估價實(shí)驗例數(shù)由于研究資料類型不同，研究的方法和要求不同，對實(shí)
驗例數(shù)(樣本大小)的估計方法也不同，形式上有樣本均數(shù)與總體均數(shù)的比較；兩樣本均數(shù)比
較；多個樣本均數(shù)比較；兩樣本率比較；配對分類資料；多個樣本率比較等等。詳細(xì)請參閱有關(guān)生物統(tǒng)計學(xué)資料。限于篇幅，僅介紹兩例常用的資料類型。
(1)計數(shù)資料的實(shí)驗：如已知A藥有效率是Pl，B藥有效率是P2，欲以80％把握度取得
P＜0．05水平的每組例數(shù)可用下式計算：
例如，A藥平喘率為90％，B藥平喘率約為60％，則Pl＝0．9，P2＝0.6，：于是
n(80，0．05)＝3．92×[1－(0.9+0.6－1)2]/（0.9－0.6)2 ＝32．76≈33
即每組33例，共60例可以有80％把握度取得P＜0．05水平的結(jié)果。
(2)計量資料的實(shí)驗：兩組均數(shù)對比時，可根據(jù)已知的兩均數(shù)差(D)和標(biāo)準(zhǔn)差(S)，用下式
估算出80％把握度可得P＜0．05水平的每組例數(shù)：
n(80，0．05)＝15．6×(S/D)2十1．6
例如，已知某高血壓動物，血壓的均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差為23．94± 4．39kPa，現(xiàn)試用新降壓藥，以血壓降低3．99kPa為價值，應(yīng)取的重復(fù)例數(shù)為：
n(80，0．05)=15．6×〔4.39/3.99〕2十1．6=20．5≈21
每組21例，共42例，即可獲得有80％把握度，P＜0．05水平的結(jié)果。
三、隨機(jī)原則
在實(shí)驗研究中，不僅要求有對照，還要求各組間除了處理因素外，其它產(chǎn)生混雜效應(yīng)的非處理因素盡可能保持一致，即均衡性要好。貫徹隨機(jī)化原則是提高組間均衡性的一個重要手段，也是資料統(tǒng)計分析時，進(jìn)行統(tǒng)計推斷的一個前提。
隨機(jī)就是使每個實(shí)驗對象都有相同的機(jī)會，按隨機(jī)原則分組或接受處理，以減少主觀因素的干擾，消除混雜因素引起的誤差。
(1)完全隨機(jī)(單純隨機(jī))：先將動物全部編號，按統(tǒng)汁學(xué)專著所附的隨機(jī)數(shù)字表，任取一段數(shù)字，依次排配各個動物的編號，然后按排配隨機(jī)數(shù)字的奇偶(分2組時)或除以組數(shù)后的余數(shù)(分2組以上時)作為歸入的組次。最后隨機(jī)調(diào)整，使各組的動物達(dá)到均等。
(2)均衡隨機(jī)(分層隨機(jī))：對重要因素進(jìn)行均衡，使各組基本一致；對次要因素則按隨機(jī)處理。例如對小鼠的體重及性別進(jìn)行均衡，先雌雄分層，而雌雄再按體重分層，得到“雌重、雌輕、雄重、雄輕”四個層，每層小鼠按隨機(jī)分到各觀察組，此時各組中的雌雄、輕重基本一致，而其它因素則得到隨機(jī)處理。
第三節(jié) 實(shí)驗設(shè)計的三大要素
一、明確和突出實(shí)驗?zāi)康?/p>
進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計，首先要明確實(shí)驗的目的性，即要解決什么中心問題，從而做到有的放矢。如要研究一個藥物是否具有降壓作用，可以通過觀察兩組動物一組給藥、一組不給藥后血壓的變化情況來表現(xiàn)藥物的作用，或者通過動物給藥前、后血壓的變化情況來說明藥物的作用。這里突出的問題是否藥物可以產(chǎn)生降壓作用。是通過丙組或自身比較來實(shí)現(xiàn)這一目的的。
二、確定實(shí)驗方法和觀察指標(biāo)
實(shí)驗方法和觀察指標(biāo)要根據(jù)實(shí)驗?zāi)康暮蛯?shí)驗條件而定。例如，觀察一個藥物是否具有鎮(zhèn)痛作用，觀察方法很多，有電刺激法，有化學(xué)刺激法，有熱刺激法，有機(jī)械刺激法等，各種方法都有其優(yōu)缺點(diǎn)。無論何種方法，都有一定的觀察指標(biāo)。指標(biāo)是實(shí)驗因素變化的標(biāo)志，因此指標(biāo)的變化是否明確，就與實(shí)驗方法有密切的關(guān)系。
設(shè)計一些好的觀察指標(biāo)是體現(xiàn)實(shí)驗的先進(jìn)性和創(chuàng)新性的重要環(huán)節(jié)。觀察指標(biāo)是反映實(shí)際 對象在經(jīng)過處理前后發(fā)生生理或病理變化的標(biāo)志。它包括．計數(shù)指標(biāo)(定性指標(biāo))和計量指標(biāo)(定量指標(biāo))，主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)等。指標(biāo)的選定須符合以下原則：
1．客觀性 最好選用各種儀器檢測的客觀指標(biāo)，如體溫、心電圖、血?dú)夥治�、瘤重、體重、血紅蛋白含量、潰瘍面積的大小、平滑肌收縮的長度等。由儀器報告定量的數(shù)據(jù)，不受主觀因素影響。而主觀指標(biāo)(如肝、脾觸診、愉快、頭昏、疼痛、麻木等)易受主觀因素的影響，造成較大誤差。
2．特異性 指標(biāo)能特異地反映觀察現(xiàn)象的本質(zhì)，不會與其他現(xiàn)象相混淆。如高血壓中的
血壓(尤其是舒張壓)可作為高血壓病的特異指標(biāo)；血?dú)夥治鲋械难醴謮汉?a class="channel_keylink" href="http://payment-defi.com/pharm/2009/20090107122051_48357.shtml" target="_blank">二氧化碳分壓可
作為呼吸衰竭的特異指標(biāo)。
3．重現(xiàn)性 在相同條件下指標(biāo)所測的結(jié)果可以重現(xiàn)。重現(xiàn)性高的指標(biāo)一般意味著偏性
小，誤差小，能較真實(shí)地反映情況。為提高重現(xiàn)性，需注意儀器的穩(wěn)定性，減少操作的誤差，控制動物的機(jī)能狀態(tài)和實(shí)驗環(huán)境。在注意到上述條件的情況下，重現(xiàn)性仍然很小，說明這個指標(biāo)不穩(wěn)定，不宜采用。
4．靈敏性 指標(biāo)反映處理因素帶來的變化的靈敏程度，最好選用靈敏性高的指標(biāo)。它是
由實(shí)驗方法和儀器的靈敏度共同決定的。如果靈敏性差，對已經(jīng)發(fā)生的變化不能檢測出，或往往得到假陰性結(jié)果，這種指標(biāo)應(yīng)該放棄。
三、針對要求選取實(shí)驗樣本
機(jī)能學(xué)實(shí)驗對象包括人和動物。為了避免實(shí)驗給人帶來損害或痛苦，除了一些簡單的觀
察，如血壓、脈搏、呼吸、尿量的實(shí)驗可以在人體進(jìn)行以外，主要的實(shí)驗對象應(yīng)該是動物(包括常動物、麻醉動物及病理模型，既有整體動物，也有離體器官、組織和細(xì)胞等)，選擇合適的實(shí)驗動物對實(shí)驗的成功有重要的意義，選擇的條件如下：
1．要選擇接近于人類而又經(jīng)濟(jì)的動物 靈長類動物最接近人，但價格昂貴，有時實(shí)驗需用大動物完成，可選用犬、羊、猴。一般常選擇的實(shí)驗動物為家兔、大鼠、小鼠，他們比較接近于人類而價格又比較便宜。
2．動物年齡、體重、性別最好一致 一般選擇發(fā)育成熟的年幼動物，對性別要求不高的動物可雌雄混用，單分組時應(yīng)雌雄搭配。與性別有關(guān)的實(shí)驗，只能用某種性別的動物。
3．根據(jù)實(shí)驗?zāi)康�、方法和指�?biāo)而定 如小白鼠是實(shí)驗室常用動物，因其便于大量繁殖，適用于需要較多動物的實(shí)驗，如藥物初篩，半數(shù)致死量(1。Ds。)測定。由于其繁殖能力強(qiáng)、妊娠短，也常用于避孕藥的篩選；鎮(zhèn)痛藥試驗在熱板法中只能選用雌性小臼鼠；脈鼠對組胺敏感、常用于平喘藥、抗組胺藥及過敏性試驗；家兔體溫恒定，適于解熱藥、熱原試驗；貓主要用于神經(jīng)節(jié)瞬膜、血壓及嘔吐等實(shí)驗�？傊�，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗的目的和要求選擇動物，盡量使樣本更具有代表性，更能說明問題，同時兼顧人力、物力、時間、經(jīng)濟(jì)等方面的因素。
第十六五章
醫(yī)學(xué)科學(xué)研究設(shè)計的基本原理和方法
第一節(jié) 醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的基本要素
與其它學(xué)科—樣，醫(yī)學(xué)科學(xué)研究由三個基本部分組成：實(shí)驗因素、實(shí)驗對象和實(shí)驗效應(yīng)，。通常將這三個組成部分稱為科學(xué)研究的三大要素。正確選擇這三大要素是科研設(shè)計成功的關(guān)鍵。
一、實(shí)驗因素
實(shí)驗因素也稱處理因素，一般是指為解決某種醫(yī)學(xué)問題而選擇的特定因素，用該因素施加于實(shí)驗對象，觀察其產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)，以判斷工作設(shè)想的真?zhèn)巍?/p>
選擇什么作為實(shí)驗因素，取決于實(shí)驗?zāi)康�。�?shí)驗因素是整個研究工作的主體，必須非常明確，否則將影響整個研究工作。通常簡單的實(shí)驗中只選定一個實(shí)驗因素，解決一個問題。對能影響實(shí)驗結(jié)果的其他非實(shí)驗因素的作用要在實(shí)驗設(shè)計中加以排除。
實(shí)驗因素確定之后，要選擇正確的實(shí)驗因素的水平，即選定實(shí)驗因素的刺激強(qiáng)度（或量)。實(shí)驗因素水平的選擇，取決于實(shí)驗的目的和性質(zhì)。同一個實(shí)驗因素對于生理學(xué)實(shí)驗、病理學(xué)實(shí)驗、藥理學(xué)實(shí)驗或毒理學(xué)實(shí)驗，其刺激強(qiáng)度（量)的選擇可有很大懸殊。因此正確選定實(shí)驗因素的水平十分重要。
依照研究因素與水平的數(shù)目，可以設(shè)計四個不同類型的實(shí)驗，即單因素單水平、單因素多水平、多因素單水平和多因素多水平的實(shí)驗。
為保證實(shí)驗結(jié)果的可比性，實(shí)驗因素施加的途徑要合理化，施加的方法要標(biāo)準(zhǔn)化，施加的時間要固定化。
二、實(shí)驗對象
受試對象的確定取決于試驗?zāi)康��；A(chǔ)醫(yī)學(xué)研究的實(shí)驗對象絕大多數(shù)是動物�？梢詣游镎w作為實(shí)驗對象，進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗；也可采用器官、組織、細(xì)胞、亞細(xì)胞或分子作為實(shí)驗對象，將相應(yīng)樣本取出，進(jìn)行體外實(shí)驗。整體試驗較好地反映體內(nèi)的實(shí)際情況，實(shí)驗結(jié)果對臨床醫(yī)學(xué)參考意義較大。然而體內(nèi)影響因素十分復(fù)雜，為了深入探討作用機(jī)制，往往需要配合適當(dāng)?shù)捏w外實(shí)驗。
在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中，所選實(shí)驗對象首先必須具備兩個基本條件：一是對實(shí)驗因素敏感；二是反應(yīng)比較穩(wěn)定。其次，實(shí)驗對象必須具有可行性，不僅易于取樣，而且安全性好。
對實(shí)驗對象的影響因素必須進(jìn)行控制。不同性別與年齡的激素、代謝與器官功能均有一定差異，這些因素對實(shí)驗因素的反應(yīng)都有一定的影響，因此實(shí)驗組與對照組的性別和年齡要均衡。此外，室溫、光線、飼料等因素均需注意。
三、實(shí)驗效應(yīng)
實(shí)驗因素作用于實(shí)驗對象所引起的實(shí)驗效應(yīng)或反應(yīng)需要通過具體實(shí)驗指標(biāo)加以觀察、測量和記錄，因此效應(yīng)指標(biāo)的正確選定是非常重要的。選用的觀測指標(biāo)必須與所研究的題目具有本質(zhì)的聯(lián)系，且能確切反映實(shí)驗因素的效應(yīng)。所選指標(biāo)是否符合關(guān)聯(lián)性要求，這往往反映科研工作者的專業(yè)知識與技術(shù)水平。由于科學(xué)技術(shù)是不斷發(fā)展，研究人員應(yīng)當(dāng)及時了解最新信息，使自己的研究工作應(yīng)用的指標(biāo)更好地反映實(shí)驗效應(yīng)的本質(zhì)。
實(shí)驗效應(yīng)指標(biāo)可分主觀指標(biāo)和客觀指標(biāo)，這是由指標(biāo)數(shù)據(jù)來源決定的。指標(biāo)數(shù)據(jù)是由觀察者或受試對象根據(jù)主觀感受程度判定的，稱為主觀指標(biāo)；指標(biāo)數(shù)據(jù)由儀表指示的，叫做客觀指標(biāo)。主觀指標(biāo)易受心理狀態(tài)與暗示程度的影響，并且感覺器官的感受往往由于背景條件與對比誘導(dǎo)可發(fā)生較大的差異，因此在科研中應(yīng)盡量少用。但是，目前生物科學(xué)技術(shù)還不夠發(fā)達(dá)，有些反應(yīng)尚無適當(dāng)?shù)目陀^指標(biāo)，有些客觀指標(biāo)靈敏度遠(yuǎn)不如主觀感受，因此有些實(shí)驗中還可選用。
實(shí)驗效應(yīng)觀測指標(biāo)要有一定的的靈敏度。靈敏度通常是由該指標(biāo)所能正確反映的最小數(shù)量級或水平來確定。作為研究指標(biāo)，要求其靈敏度能正確反映實(shí)驗因素對實(shí)驗對象所引起的反應(yīng)，并不是靈敏度越高越好。
實(shí)驗效應(yīng)指標(biāo)還應(yīng)當(dāng)有一定的特異性和精確性。所謂精確性有著指標(biāo)的精密度與準(zhǔn)確度的雙重含義。準(zhǔn)確度是測定值與真實(shí)值接近的程度，也就是說，準(zhǔn)確度是測定正確性的量度。
對于不同的實(shí)驗和不同的指標(biāo)，準(zhǔn)確度和精密度要求是不同的。
第二節(jié)實(shí)驗設(shè)計的基本原則
一、對照原則
對照(control)是實(shí)驗設(shè)計的基本原則中的首要原則。對照原則是指為保證實(shí)驗結(jié)果的可比性和實(shí)驗結(jié)論的正確性，在實(shí)驗設(shè)計中要設(shè)立合適的對照組，除了實(shí)驗因素外，其它一切條件盡量與實(shí)驗組相同，以排除非實(shí)驗因素的影響。
根據(jù)不同的實(shí)驗和要求，通常采用以下對照方法。
(一)1.空白對照與實(shí)驗對照
空白對照(blankcontrol)是指不給任何處理的對照。；而實(shí)驗對照(experimentalcontrol) 是指除了空白對照不能包含影響實(shí)驗結(jié)果的全部因素，采用與實(shí)驗組操作條件一樣的干預(yù)措施，進(jìn)行對照。如假手術(shù)對照、 動物實(shí)驗如果進(jìn)行外科手術(shù)，對照組不應(yīng)該用不作手術(shù)的空白對照，而應(yīng)該進(jìn)行與實(shí)驗組相似的假手術(shù)，以排除手術(shù)創(chuàng)傷和感染造成的影響。例如，如果研究切除甲狀腺對白細(xì)胞生成的影響，對照組也必須進(jìn)行麻醉、切開、暴露甲狀腺、縫合等手術(shù)操作，只是不切除甲狀腺。
3．藥物溶媒對照、 藥物的溶媒有些是有藥理作用的，如靜脈注射吐溫能降壓、溶血、升高血膽固醇；二甲亞礬有止痛、抗炎、退熱、擴(kuò)血管、抗菌等作用。中草藥難溶成分常用吐溫或二甲亞礬助溶或溶解，應(yīng)該用同等量／濃度的溶媒作對照。以防誤將溶媒的作用當(dāng)作藥物的作用，得出假陽性結(jié)果。
4．pH對照等等。 植物藥粗提出物常呈酸性反應(yīng)，作離體哺乳動物心臟成血管灌流時可擴(kuò)血管而增加冠脈流量。應(yīng)該用同一pH值的灌流液作對照，否則也可能得到非特異性的假陽性結(jié)果。
5．誤用對照舉例 實(shí)驗研究中常易用空白對照代替實(shí)驗對照而作出科學(xué)性不強(qiáng)或錯誤的結(jié)論。例如有文章報道針刺狗的“人中溝”穴位對失血性休克的血壓與心臟血流動力學(xué)有改善作用，采用的是空白對照法(對照組只失血造成休克，而不進(jìn)行針刺)。這種空白對照法只能說明針刺對失血性休克有作用，而難以說明針刺“人中溝”這一特殊穴位的作用。作者假設(shè)狗與人在相同的部位有同樣的“人中溝”，這是未經(jīng)證實(shí)的假設(shè)。因為針刺任何部位或穴位造成的刺激都可能對改善失血性休克有作用。如果說明“人中溝”的特殊作用必須用實(shí)驗對照，即針刺其他一定部位或穴位作為實(shí)驗對照，與針刺人中溝的實(shí)驗組比較。又如，有報告“膈俞”穴位注射復(fù)方當(dāng)歸液可提高橫膈的呼吸功能，但未與其他穴位或普通肌肉注射比較，就很難肯定是“膈俞”這個持殊穴位的作用，是肌肉注射復(fù)方當(dāng)歸液的藥理作用。
(二)二、2.安慰劑對照
(一)安慰劑(placebo)與安慰劑效應(yīng)(placeboeffect)
安慰劑是用無藥理活性的物質(zhì)代替藥物的用于臨床的一種實(shí)驗對照，，多用于臨床實(shí)驗。。安慰劑可以產(chǎn)生與藥物相似的藥理作用(鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛、止咳等)與不良反應(yīng)(頭昏、乏力、嗜睡、頭痛、視力模糊、口干、惡心、腹痛、腹瀉等)，稱為安慰劑效應(yīng)。安慰劑不僅能產(chǎn)生主觀感覺，而且能產(chǎn)生客觀指標(biāo)的變化，例如心率加快、血壓升高、皮疹、胃酸降低、白細(xì)胞升高等。安慰劑的鎮(zhèn)痛作用最明顯，不僅有時效曲線的藥效學(xué)表現(xiàn)，也有高峰和積累作用等與有效藥物相似的藥動學(xué)表現(xiàn)。安慰劑對慢性頭痛＼JL、絞痛的有效率可高達(dá)60％一70％。它對輕度與中度的疼痛作用較強(qiáng)，對重度疼痛效果較差，對手術(shù)后傷口的急性劇痛也可有30％左有的有效率，對頭皮鱗屑的有效率達(dá)44％，對精神因素引起的歇斯底里可有80％或更高的療效。但安慰劑作用差異較大，有些不僅沒有與藥物相似的起效時間、作用高峰時間、作用消失時間和量效關(guān)系，而且可以出現(xiàn)不良反應(yīng)，稱為“負(fù)安慰效應(yīng)”(noceboeffect)。
(二)安慰作用
不。不僅安慰劑可以產(chǎn)生安慰劑效應(yīng)，語言、文字、診斷治療的環(huán)境與操作也可產(chǎn)生類似安慰劑的效應(yīng)，稱為安慰作用。病人信賴的醫(yī)生講幾句鼓勵的話，可以緩解病人的焦慮與痛苦，醫(yī)院內(nèi)寧靜的環(huán)境，態(tài)度和藹的醫(yī)生檢查，X線照射、護(hù)士測體溫等診斷治療步驟，都可以產(chǎn)生非特異性的安慰作用。功能性疾病或受精神因素影響較大的疾病住院的療效部分與此安慰作用有關(guān)。50年代在美國曾流傳過深度X線照射腦垂體可以治療高血壓的方法。有人為了考核此療法的可靠性，把高血壓病人分成兩組，一組25人真照X線；另組18人假照X線，即把病人推入照X線裝置中作照射的操作。結(jié)果真照者17人(68％)癥狀改善，假照者14人(78％)癥狀改善。結(jié)果證明照深度X線對高血壓的癥狀療效是安慰作用的表現(xiàn)。
(三)安慰作用與安慰劑作用的原理與影響因素
人有強(qiáng)的精神或心理作用，病人的精神心理因素對機(jī)體與疾病具有重要影響。通過暗示或第二信號系統(tǒng)的作用，可影響病人的感覺和功能。有人在醫(yī)學(xué)生中進(jìn)行過如下的試驗：服藥前先告訴受試者紅色藥物有興奮作用，藍(lán)色藥物有鎮(zhèn)靜作用。結(jié)果服紅色藥物大多出現(xiàn)心率加快、情緒高漲；而服藍(lán)色藥物者大多出現(xiàn)心率減慢、情緒低落、疲倦等癥狀，而且反應(yīng)隨用量加大而加重。事實(shí)上兩種都是安慰劑，這充分說明藥物的作用受暗示的精神因素影響，造成安慰劑作用。也說明藥物或其他治療措施的療效不僅來自藥物或治療措施，還來自病人精神或心理作用，外源性的影響因素，通過內(nèi)在的精神因素影響治療效果。影響安慰劑與安慰作用強(qiáng)度有兩方面的因素。一是病人的精神狀態(tài)與神經(jīng)類型，表現(xiàn)為病人對安慰劑的反應(yīng)與安慰作用的強(qiáng)度有個體差異，對精神因素敏感的人安慰劑作用強(qiáng)；二是病情因素，安慰劑對受精神因素影響大的慢性疾病作用較強(qiáng)，對受精神因素影響較小的嚴(yán)重器質(zhì)性疾病作用較弱，例如休克1JL、肝腎功能衰竭、癌癥晚期等。
(四)安慰劑對照
新藥或者藥新用途的臨床試驗，其目的是評價藥物本身的療效和安全性，必須排除藥物以外因素所引起的作用與不良反應(yīng)。為此，在不損害病人健康的條件下，對受精神因素影響較大的慢性疾病，應(yīng)盡量采用安慰劑作對照。在所試驗的藥物療效弱時，安慰劑對照尤為必要。因為藥物本身的療效必須超過安慰劑作用才有價值，否則該藥不過是安慰劑。安慰劑應(yīng)該在外觀、氣味上完全與真藥一樣，使病人不能分辨，否則’—旦當(dāng)病人從藥物的性狀或從醫(yī)護(hù)人員的談話和暗示中覺察自己服用的是安慰劑，必然導(dǎo)致安慰劑的失效和實(shí)驗的失敗。常用的口服西藥的安慰劑是乳糖，注射劑常用生理鹽水。中藥與中成藥的安慰劑則較復(fù)雜，原則上也應(yīng)該與試驗藥的氣味與外觀一樣。
安慰劑的適應(yīng)證如下：①新藥或者藥新用途治療慢性病臨床試驗的陰性對照；②輕度精神憂郁的治療，作為心理治療的一部分；②慢性疼痛病人對安慰劑有效者，可間斷用安慰劑，減少鎮(zhèn)痛藥的不良反應(yīng)；④診斷已確定不需要藥物治療的疾病，病人要求藥物治療時。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)指出：隨著醫(yī)學(xué)進(jìn)步，安慰劑的治療應(yīng)用應(yīng)當(dāng)逐步減少，只有在尚無肯定有效藥物情況下，方可使用安慰劑作治療用。
(三)3.三、有效陽性對照
陽性對照也稱有效對照或標(biāo)準(zhǔn)治療對照，
在觀察評價某種藥物或療法(包括理療、外科手術(shù)等)對較重疾病的的療效時，為不延誤病人的治療，不能用安慰劑對照，但可用已知的有效藥物、有效的療法或公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)療法作對照。例如試驗人參皂甙的抗心肌缺血作用，可用已知的有效藥物普萘洛爾(心得安)或長效硝酸酯類作對照。觀察藥物或某療法對危重疾病情況例如休克的療效，可將待試驗的藥物或療法加上常規(guī)療法作為試驗組與單用常規(guī)方法組作比較，如果合用療效優(yōu)于單用常規(guī)方法，可認(rèn)為有效。例如試驗人參皂貳對病人心臟手術(shù)心肌缺血／再灌注損傷的保護(hù)作用，將人參皂甙加入心臟停搏液中作為試驗組，與單用停博液的對照組比較。結(jié)果試驗組的心肌功能、形態(tài)及生化指標(biāo)均比停搏液對照組的損傷為輕，故認(rèn)為人參皂甙對病人的心肌缺血／再灌注損傷有保護(hù)作用。在應(yīng)用有效對照或標(biāo)準(zhǔn)治療對照時，要注意選擇療效被公認(rèn)或肯定的藥物或療法，而且與所試驗的藥物或療法是屬于同——類型的。例如試驗新的羥甲戊二酰輔酶A(HMGCoA)還原酶抑制劑類降膽固醇藥物，應(yīng)選用普伐他汀(Provastatin)或洛伐他汀(lovastatin)同類藥作對照，而不應(yīng)選用谷固醇或其他降膽固醇藥作對照，更不可為抬高所試藥物的療效而選用療效差的藥物或減少劑量縮短療程作為對照療法。
第三節(jié) 二、隨機(jī)化原則
一、隨機(jī)化(randomization)的意義是指從實(shí)驗對象的
科研的任務(wù)是從“總體”中抽取出一定數(shù)量的對象為“樣本”進(jìn)行研究的過程要，得出規(guī)律，推及總體。為使樣本能代表總體，必須縮小抽樣誤差。隨機(jī)化，抽樣的目的是避免研究者人的主觀性，讓機(jī)遇起作用，以反映“總體”總體的客觀情況，這是科研設(shè)計的原則之一。
隨機(jī)不是隨便或隨意，。在醫(yī)學(xué)科研中，常見的不隨機(jī)的事例如下：①動物分組：先抓到的小鼠放在一籠，后抓到的一起放另一籠�？磥砦催M(jìn)行挑選，但實(shí)際上客觀效果有挑選。因為先抓到的多為不活潑的或雌性的，而最后抓到的多為活潑的或雄性的。②病人分組：外科急腹癥輕癥的用中西結(jié)合治療，重癥的用手術(shù)治療，結(jié)果前者死亡率低，住院時間短；后者死亡率高，住院久，這樣誤認(rèn)為手術(shù)效果低于藥物，實(shí)則適應(yīng)證中已有選擇。在內(nèi)科把一般西醫(yī)常規(guī)治療無效的難治病例轉(zhuǎn)給中醫(yī)用中藥治療，結(jié)果會得出西醫(yī)治療療效高，中醫(yī)治療效果差的錯誤結(jié)論。以上錯誤在于未先按病情分層(詳見后)，然后隨機(jī)分組的方法分配病人，造成抽象誤差。②病例構(gòu)成變化：有些長期門診觀察的病例，治療無效和死亡者不來繼續(xù)治療，剩下的多為有效者，結(jié)果隨著治療觀察時間延長，療效“越來越好”，實(shí)為病例構(gòu)成變化的結(jié)果，即非隨機(jī)化的結(jié)果，并不反映真實(shí)療效提問。
二、隨機(jī)抽樣的方法
隨機(jī)抽樣要按一定的方法進(jìn)行。隨機(jī)抽樣的有單純隨機(jī)抽樣、系統(tǒng)抽樣、整群抽樣與分層抽樣�；痉椒ㄓ谐楹�、隨機(jī)數(shù)目表、計算器隨機(jī)數(shù)目法等。簡單介紹如下。
1．1．抽簽法簡便易行。：將實(shí)驗對象逐個編制例如要抽查了解某學(xué)校學(xué)生的視力情況，擬從2000學(xué)生中抽200人檢查�？砂�2000人的名冊作成簽，充分混合后，從中抽200個即可。如果要把病人分為甲、乙、丙、丁四組，可作成四個簽，研究者代病人依次抽簽分組即可。
2．隨機(jī)數(shù)目表法：隨機(jī)數(shù)目表(本書附表1)是根據(jù)隨機(jī)抽樣的原理編制而成，可查閱有的關(guān)統(tǒng)計學(xué)書籍。常用于抽樣研究和對患者、標(biāo)本、實(shí)用動物等分組隨機(jī)化，以及對處理因素隨機(jī)排列等。表中各個數(shù)字都是彼此獨(dú)立的，無論按上下、左右或斜向的順序都是隨機(jī)出現(xiàn)，因此可以從任意一處按任意方向的順序進(jìn)行使用，下面舉幾個實(shí)例予以說明完全隨機(jī)分配。
(1)兩組樣本分配：例如預(yù)定觀察20例(編號l一20)胃潰瘍患者，一組以雷尼替丁作有效藥對照，試驗組給予百合湯。若從第11行第1個數(shù)(57)開始，自左向右查找，凡遇小于等于20的數(shù)記下，直至找出10個這樣的數(shù)。將與這10個數(shù)相同編號的患者分在一組，余下的患者則為另一組。在查表中凡重復(fù)數(shù)則舍去，則第9，10，4，6，15，20，11，12，3，7號患者分在一組；而剩下的第l，2，5，8，13，14，16，17，18，19號患者分在另一組。
(2)三組以上的樣本分配：當(dāng)每組樣本數(shù)較小時，可按下列步驟進(jìn)行。①確定分組范圍：將預(yù)定觀察總樣本數(shù)編號(1-N)，以組數(shù)(k)去除N，求出每組樣本數(shù)n＝N／k；再以n劃分組別，即(1-n)為第一組，(n十1)-(2n)為第二組，(2n十1)-(3n)為第三組，余此類推。②依余數(shù)分組：以N去除隨機(jī)數(shù)字，視其余數(shù)決定初步分組，若可整除，則以除數(shù)為余數(shù)；若隨機(jī)數(shù)小于N，則將該隨機(jī)數(shù)視為余數(shù)。如將15名血栓性疾病患者分為三組，則n＝15／3＝5，若從隨機(jī)數(shù)字表第16行第6個數(shù)(33)開始，自左向有以15除之，凡余數(shù)1—5者分在甲組，余數(shù)6—10者分在乙組，余數(shù)11—15者分在丙組。若初步分組各組n不等，則以多的一組樣本數(shù)去除下——隨機(jī)數(shù)，再依余數(shù)決定調(diào)整哪個編號給少的組。
初步結(jié)果：甲組：1，2，5，6，7，12號病人(6個)
乙組：4，8，10，11，14號病人(5個)
丙組：3，9，13，15號病人(4個)
初分結(jié)果是甲組多1個(6個)，丙組少1個(4個)，故需從甲組調(diào)整1個至丙組。于是以6除以隨機(jī)數(shù)16，余4，則應(yīng)將第4個調(diào)至丙組(即第6號病人)，至三組人數(shù)相等，故最后分組如下：
甲組：1，2，5，7，12號病人
乙組：4，8，10，11，14號病人
丙組：3，6，9，13，15號病人
3．計算器隨機(jī)數(shù)法：比較高級的科學(xué)型計算器，諸如CASIOfx—180P與fx—3600等，均有隨機(jī)數(shù)發(fā)生鍵(按INVRAN)，具體操作。
(1)兩組樣本分配：凡按INVRAN顯示隨機(jī)數(shù)＞0．500者分在甲組，＜0．500者分在乙組。若其中一組已達(dá)N／2，則停按，余下樣本分在另一組。
(2)多組(三組以上)樣本分配：參見程序型計算器使用有關(guān)書籍。
三、隨機(jī)性檢查
使用簡單隨機(jī)方法易受鬮形、簽形與硬幣的對稱性等因素的影響。在臨床上有些醫(yī)師以入院號碼的單或雙決定分組，實(shí)際上，這只是半隨機(jī)，對于簡單隨機(jī)與半隨機(jī)得來的樣本分組排列，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行隨機(jī)性檢查。樣本分配隨機(jī)性采用游程檢驗，當(dāng)τ值(或／μ值)＜1．96，即P＞0．05時，表示這種樣本分配是隨機(jī)的；當(dāng)τ值≥1．96，即P≤O．05時，則樣本分配不是隨機(jī)的。只有游程檢驗證明是隨機(jī)的，由此得來的資料才能進(jìn)行統(tǒng)計處理。至于有人認(rèn)為依住院先后逐個交替分配到實(shí)驗組與對照組也是隨機(jī)的，實(shí)質(zhì)上這是一種誤解。按照固定交替順序分配樣本，固定順序本身不合隨機(jī)原則，游程檢驗結(jié)果表明這種按固定順序交替分配樣本的辦法完全是非隨機(jī)的。
第四節(jié) 三、重 復(fù)原則
一、重復(fù)(replication)原則的意義
要使樣本代表總體，除用隨機(jī)抽樣方法縮小抽樣誤差外，重復(fù)實(shí)驗是保證結(jié)果可靠的另一基本方法，是實(shí)驗設(shè)計的另一基本原則。重復(fù)有兩個含義有二：一是實(shí)驗樣本數(shù)必須夠大，在一次試實(shí)驗中有充分的重復(fù)；二是如果一批實(shí)驗結(jié)果可靠，應(yīng)經(jīng)得起重復(fù)實(shí)驗的考驗。重復(fù)實(shí)驗是檢查科研結(jié)果可靠性的唯一方法，科學(xué)真理必須有重現(xiàn)性。。
二、決定重復(fù)數(shù)(樣本數(shù))的因素很多，
1．處理的效果處理的效果越明顯，得到組間的均值差別越大，所需要的重復(fù)數(shù)越小；反之，效果不明顯。組間的均值差小，則需較大樣本才能達(dá)到統(tǒng)計學(xué)有顯著性。
2．實(shí)驗誤差實(shí)驗方法越準(zhǔn)確，誤差越小，越易達(dá)到統(tǒng)計學(xué)的顯著性，所需樣本越小；否則，樣本要大。
3．抽樣誤差樣本的個體差異越小，反應(yīng)越一致，所得結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差越小，代表抽樣誤差的標(biāo)準(zhǔn)誤越小，統(tǒng)計學(xué)越易有顯著性，所需樣本越小。反之所需樣本較大。
4．資料性質(zhì)在一般情況下，計數(shù)資料樣本要大才能達(dá)到統(tǒng)計學(xué)的顯著性，測量資料則相對需較少樣本即可達(dá)到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。但如果計數(shù)資料結(jié)果相差懸殊，對照組全為陰性，實(shí)驗組全為陽性，則少數(shù)樣本也可達(dá)到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。
5．顯著性檢驗要求的水平實(shí)驗所需樣本數(shù)與實(shí)驗設(shè)計規(guī)定的顯著性檢驗水平成反比，P＜0．01所需樣本數(shù)大于P＜0．05所需樣本數(shù)。
6．實(shí)驗結(jié)果的可能性雙向結(jié)果(存在A≥B和A≤B兩種可能性)所需樣本數(shù)多，單向結(jié)果(只存在A≥B或A≤B一種可能性)所需樣本數(shù)少。
7．實(shí)驗設(shè)計的類型從常用實(shí)驗設(shè)計來看，完全隨機(jī)實(shí)驗設(shè)計所需樣本多，配對設(shè)計與隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗設(shè)計所需樣本較少，拉丁方實(shí)驗設(shè)計所需樣本更少。與常用實(shí)驗設(shè)計相比，序貫實(shí)驗設(shè)計所需樣本數(shù)又可少30％一50％。
由這些影響因素可見：如果處理效果差異程度顯著、，抽樣誤差和實(shí)驗誤差的大小等，則小樣本即可達(dá)到統(tǒng)計學(xué)的顯著性。反之，如果需要很大樣本才有顯著性，說明處理效果不佳或誤差較大。故不是樣本越大越好越可靠，與其用工作粗糙的大樣本，不如用周密設(shè)計方法嚴(yán)密的小樣本。但樣本又必須夠大才有代表性，可用有關(guān)統(tǒng)計學(xué)方法估計�？赡軛l件下，應(yīng)盡量使各組樣本數(shù)相等或接近。
三、樣本大小的估計
(一)一般情況下可預(yù)定如下：
1．動物實(shí)驗大動物(犬、貓)： 5一15只
中等動物(兔、脈鼠)：10—20只
小動物(大鼠、小鼠)：15—30只
2．臨床難治愈的疾病，療效顯著時如癌癥5—10例即可；急重病死亡率高的如休克、心衰、腎衰、呼吸衰竭需30—50例；一般病和慢性病100—300—500例；按WHO規(guī)定，血清流行病學(xué)調(diào)查需300—600例，一般流行病學(xué)調(diào)查和正常值調(diào)查則常需干例以上。
(二)用計算法估計一般例數(shù)
1．了解基本數(shù)據(jù)如需較準(zhǔn)確估計樣本例數(shù)，以便做到心中有數(shù)，安排研究計劃，可以從文獻(xiàn)了解一些基本數(shù)據(jù)或進(jìn)行一段預(yù)備實(shí)驗后用計算法或查表法推測適當(dāng)?shù)臉颖緮?shù)。需了解的基本數(shù)據(jù)如下：
(1)兩種率的比較：兩種率尸l與P2，及用δ＝Pl—P2作為總體率的估計值。
(2)計量資料配對比較：各對差數(shù)的均數(shù)X和標(biāo)準(zhǔn)差S，并用X／5作為總體均數(shù)與總體標(biāo)準(zhǔn)差之比的估計值。
(3)兩組均數(shù)比較：X1與X2，及兩組合并標(biāo)準(zhǔn)差S。
(注：通常不知道總體的參數(shù)，而用樣本統(tǒng)計數(shù)作為估計值，故計算或查表所得例數(shù)結(jié)果帶有誤差)
2．確定條件應(yīng)根據(jù)實(shí)驗要求或?qū)嶒灄l件確定以下條件：
(1)“即假陽性的機(jī)率，也即顯著性尸值。尸值越小，所需樣本例數(shù)越多。通常以P＜0．05為顯著，P＜0．01為非常顯著。
(2)“把握度”用l—β表示，為假陰性機(jī)率。除去假陰性的把握度意味著有多大把握得出差別有顯著意義的結(jié)論。例如β＝0．5時，把握度為50％，即兩次實(shí)驗有1次機(jī)會發(fā)現(xiàn)差別顯著；β＝0．1時，把握度為90％，即10次實(shí)驗有9次機(jī)會發(fā)現(xiàn)差別顯著。把握度要求越高，所需例數(shù)越多，從不同書的表格中查得的例數(shù)和計算有時結(jié)果不同，常因把握度不同所致。
(3)單側(cè)與雙側(cè)測驗：單側(cè)指實(shí)驗結(jié)果向一個方向變化的。如高血壓病人血壓總是高于正常人，降壓藥使之降低，不升高者為單側(cè)，如果也有升高者則為雙側(cè)。雙側(cè)所需例數(shù)比單側(cè)要多。
3．計算樣本大小的公式與舉例
(1)兩個率比較樣本大小的計算：按公式估算
n＝（ P1Q1+P2Q2)/（P1－P2)2×（Zα+Zβ)2
式中n為每組所需樣本含量；P1與P2分別為兩總體率的估計值，Ql＝(1一P1)，Q2＝(1一P2)；Zα與Zβ分別為正態(tài)分布曲線下面積的相應(yīng)正Z值與負(fù)Z值，實(shí)際計算均取絕對值(表6—1)。
表6—l 樣本估計的Zα與Zβ值
可能條件下，應(yīng)盡量使各組樣本數(shù)相等或接近。
可能條件下，應(yīng)盡量使各組樣本數(shù)相等或接近。
可能條件下，應(yīng)盡量使各組樣本數(shù)相等或接近。
在立立應(yīng)
α，β
Zα
Zβ
單側(cè) 雙側(cè)
1% 2.32 2.58 2.32
5% 1.66 1.96 1.65
10% 1.28 1.65 1.28
20% 0.84 1.28 0.84
例如：比較兩種中藥使肝炎表面抗原(HBsAg)陰轉(zhuǎn)的療效，初篩甲藥陰轉(zhuǎn)率約30％，乙藥約50％，正式實(shí)驗擬取。＝0．05，把握度(1一β)＝0．9，問各組需要多少病例才能顯示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義?
本例P1＝0．5，P2＝0．3，依題意為雙側(cè)，α＝0．5，β＝0．10；查表6—1，Zα＝1．96，Zβ＝1．28，代入公式(6—1)：
n＝ [ (0.3×0.7)+(0.5×0.5)]/(0.5-0.3)2×(1．96十1．28)2≈121
故每組需121例。
或查兩樣本率比較時所需樣本例數(shù)的附表，雙側(cè)α＝0．05，1—β＝0．9，較小率為30％，兩組率差(δ)＝50％一30％＝20％，得n＝125。
計算法與查表法的樣本估計數(shù)十分接近(相差僅3．2％)。
(2)計量資料配對比較或樣本均數(shù)與總體實(shí)驗樣本量：按(6—2)計算
n＝(s／D)2(Zα十Zβ)2 (6—2)
式中n為所需樣本含量；s為標(biāo)準(zhǔn)差的估計值；D為差值的估計值；Zα與Zβ代表意義同前，仍查表6—l。
例如：從門診觀察來看，某中藥對再生不良性貧血具有一定的療效，經(jīng)過一個療程大體可使患者血紅蛋白升高約2g／dl(20g/L)，變異系數(shù)(CV)約275％�，F(xiàn)欲用住院病人確定療效，擬取α＝β＝0．05，問需觀察多少住院病人?
本例D＝2，CV＝s/D＝275％
故: s＝2．75×2＝5．5
單側(cè)α＝β＝0．05，查表6—1，Zα＝zβ＝1．65；
代入n＝(5．5／2)2×(1．65十1．65)2≈83，故需觀察83例。
從理論上講，由此計算得出n后，尚應(yīng)將n轉(zhuǎn)為自由度(υ＝n-1)，而后查t值表，再以t代以z進(jìn)一步計算，直至n穩(wěn)定為止。但實(shí)際上設(shè)計時的樣本數(shù)只是估計值，不必過繁地追求絕對“準(zhǔn)確”，因此在實(shí)際工作中可以不再進(jìn)一步計算。
查配對比較時所需樣本例數(shù)的附表，已知單側(cè)α＝0．05，1—β＝0．95
δ＝D/s＝2／5．5＝0．36
由于該表無0．36，需用內(nèi)插法求出。
計算法與查表法的樣本估計數(shù)相接近(相差僅3．5％)。相差是由于沒有進(jìn)一步以t代z計算造成的。
(3)計量資料組間比較實(shí)用樣本量：按(6—3)計算(n1＝n2)
n＝2×(δ／D)2×(Zα十Zβ)2 (6—3)
以s代之，
則 n＝2×(s／D)2×(Zα十2β)2十0．25(Zα)2 (6—4)
式中n為每組所需樣本數(shù)；s為兩組合并標(biāo)準(zhǔn)差的估計值；D＝X1-X2；Zα與Zβ意義同前，仍查表6—1。
例如：比較黃芪與生血散對粒細(xì)胞減少癥的療效，據(jù)以往經(jīng)驗黃芪可升1000個/μl，生血散可升2000個/μl，二組合并標(biāo)準(zhǔn)差估計約1800個/μl。擬取雙側(cè)α＝0．05，β＝0．10，
問每組需觀察多少病例?
本例S＝1800，D＝2000一1000＝1000，雙側(cè)α＝0．05，β＝0．10查表6—1，Zα＝1．96，Zβ＝1．28代入(6—4)，則
n＝2×(1800／1000)2×(1．96十1．28)2十0．25×1．96≈69
故每組需69例。
查兩樣本均數(shù)比較時所需樣本例數(shù)的附表，已知雙側(cè)α＝0．05，1-β＝0．90，δ＝D／s＝1000／1800＝0．56，利用內(nèi)插法求出：
n＝71－[(0.56-0.55)/(0.60-0.55)]×(71—60)≈69
查表法與計算樣本數(shù)相等。
(4)計量資料隨機(jī)區(qū)組實(shí)驗樣本量的確定：按(6—5)計算(n1＝n2＝n3＝…n)。在α＝0．05條件下
n＝2×(MSE／D2)×(Q十Zβ)2 (6—5)
式中n為每組所需樣本數(shù)；MSE為誤差的均方；D為組間差值；Zβ意義同前，此處一般取β＝0．05水平，Zβ＝1．65，Q值指兩組均數(shù)在P＝0．05時應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)誤的倍數(shù)，此外Q值可查表6—2。
表6—2 樣本數(shù)估計的Q值表(α＝0．05)
組數(shù) 3 4 5 6 7 8 9 10
Q值 3.4 3.8 4.0 4.2 4.4 4.5 4.6 4.7
例如：欲比較四種不同藥物降低血清谷草轉(zhuǎn)氨酶的療效。從預(yù)試已知誤差的均方為30U／dL，組間差值可達(dá)8U／dL，擬取α＝0．05，β＝0．05，問每組需多少病例?
本例MSE為30，D為8，α＝β＝0．05。
查表6—2得Q為3．8，Zβ＝1．65，代入(6—5)
n＝2×(30／82)×(3．8十1．65)2≈28
故每組約需28例。
查隨機(jī)區(qū)組試驗所需樣本含量的附表，α＝β＝0．05，D＝8，SE＝√MSE＝√30＝
5．477，D／SE＝8／5．447＝1．461
由于附表中四組時D／Se直接查不到1．461，故以內(nèi)插法得
n＝25十[(1.541-1.461)/1.541-1.407)]×(30—25)≈28
查表法與計算法結(jié)果一致。
四、實(shí)驗組與對照組樣本數(shù)的大小
初從事科研的人常常認(rèn)為實(shí)驗安排應(yīng)當(dāng)突出被試因素有無效應(yīng)，而對照組只是陪襯而已，因而往往實(shí)驗組樣本數(shù)遠(yuǎn)多于對照組，實(shí)際上這種想法是錯誤的。為說明其錯誤，有必要分析一下u檢驗與成組t檢驗的公式：
u＝︱P1-P2︱／ √ pq×(n1+n2)/n1n2 (6—6)
t＝︱X1—X2︱／ √Sc2×(n1+n2)/n1n2 (6—7)
從以上兩公式可知，在︱Pl—P2︱和︱X1一X2︱、pq和Sc2以及(n1十n2)不變條件下，u與t的大小則取決于n1與n2的乘積。在數(shù)學(xué)上，當(dāng)(n1十n2)不變時，n1與n2的乘積以n1＝n2時最大；n1與n2相差越大，乘積越小。從公式可知，n1與n2的乘積越大，標(biāo)準(zhǔn)誤越小，越有利于提高顯著性檢驗效果�，F(xiàn)以組間t檢驗為例。若X1＝12．6，X2＝10．0，s1＝s2＝4．0，共40個樣本。如n1＝n2＝20，t＝2．055；而n1=10，n2＝30，則z＝1．780。查t值表得t0.05(38)＝2．024。顯然，在n1＝n2＝20時，P＜0．05，兩組差異有顯著意義；而n1＝10，n2＝30，則P＞0．05，兩組差異無顯著意義。因此，在可能條件下，應(yīng)盡量使各組樣本數(shù)相等或接近。
第三節(jié) 科技論文的編撰寫
科學(xué)研究的結(jié)果多數(shù)以論文的形式發(fā)表公布。科技論文的編寫有嚴(yán)格的要求和規(guī)定，一是編寫作格式的標(biāo)準(zhǔn)化；二是文字技術(shù)表達(dá)的規(guī)范化，包括名詞術(shù)語、數(shù)字、量和單位、數(shù)學(xué)式、化學(xué)式、插圖、表格和參考文獻(xiàn)等；三是科技語言和標(biāo)點(diǎn)符號的運(yùn)用要正確。
一、題名
題名是科技論文的必要組成部分，是論文的總綱，也是一篇論文的最重要的信息點(diǎn)。題名應(yīng)以最簡潔、恰當(dāng)?shù)脑~組來反映論文的特定內(nèi)容，使之具于畫龍點(diǎn)晴、啟迪讀者興趣的功能。
題名應(yīng)能準(zhǔn)確地表達(dá)中心內(nèi)容，恰如其分地反映研究的范圍和達(dá)到的深度，還要簡短精煉，便于記憶。題名一般不宜超過20個字，外文題名一般不宜超過10個實(shí)詞。題名應(yīng)避免使用化學(xué)結(jié)構(gòu)式、數(shù)學(xué)公式、不常規(guī)的縮略詞、首字母縮寫字和不太為同行所熟悉的符號及簡稱。
二、署名
作者署名是科技論文的必要組成部分。署名是作為擁有著作權(quán)的聲明，任何人和單位不得侵犯。同時署名表示文責(zé)自負(fù)的承諾，論文一經(jīng)發(fā)表，署名者就對論文負(fù)有法律上、政治上、科學(xué)上和道義上的責(zé)任。當(dāng)然，署名也便于是為了建立作者與讀者的聯(lián)系。
只有對論文所涉及的研究工作有實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)的人，即在論文主題內(nèi)容的構(gòu)思、具體研究工作的執(zhí)行及撰寫等方面的全部或局部上做出主要貢獻(xiàn)的人員，能對論文主要內(nèi)容負(fù)責(zé)答辯的人，才是論文的法定主權(quán)人和責(zé)任者，才能署名。
三、摘要
摘要是科技論文的必要組成部分。摘要是以提供文獻(xiàn)（論文)內(nèi)容梗概為目的，不加評論和補(bǔ)充解釋，簡明、確切地記述文獻(xiàn)重要內(nèi)容的短文。
編寫摘要應(yīng)掌握目的、方法、結(jié)果和結(jié)論四要素。其中目的是指論文的主題范圍；方法是指所用原理、理論、工藝、材料、手段和裝備等；結(jié)果是指實(shí)驗研究的結(jié)果、數(shù)據(jù)、性能和得到的效果；結(jié)論是指對結(jié)果的分析、評價和建議等。
編寫摘要要用第3人稱，不可使用“本人”、“作者”和“我廠”等字樣。摘要一般不用非共知共用的符號和術(shù)語，不使用圖、表、化學(xué)結(jié)構(gòu)式和數(shù)字公式。
四、關(guān)鍵詞
標(biāo)引關(guān)鍵詞有助于讀者從大量的書刊中，用較短的時間尋找到所需的文獻(xiàn)。標(biāo)引關(guān)鍵詞也是為了適應(yīng)計算機(jī)自動檢索的需要。
科技期刊的每篇論文應(yīng)在摘要下方給出3—8個關(guān)鍵詞（或敘詞)。關(guān)鍵詞的標(biāo)引應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行。
五、引言
引言是可酌情取舍的概述要素。它是向讀者簡要交代論文研究的來龍去脈，以使讀者對論文有一個大概的總體的了解。引言的撰寫要言簡意賅，突出重點(diǎn)。若正文中采用比較專業(yè)化的術(shù)語或縮寫詞時，最好先在引言中定義。
六、正文
正文是論文的論證部分，也是論文的核心部分。論文的論點(diǎn)、論據(jù)和論證都在正文這一部分闡述，占主要篇幅。它包括調(diào)查對象、儀器設(shè)備、材料與原料、實(shí)驗與觀察方法、計算方法與編程原理、數(shù)據(jù)資料與圖表、形成的論點(diǎn)和導(dǎo)出的結(jié)論等。
正文內(nèi)容一般應(yīng)包括理論分析、材料和方法、結(jié)果及其分析、討論和結(jié)論等幾部分。撰寫時應(yīng)注意以下幾個方面。
1a．正文應(yīng)充分闡明論文的觀點(diǎn)、原理、方法和經(jīng)過定量與定性分析后所得出的結(jié)果。注意要突出一個“新”字，以反映論文具有的首創(chuàng)性。
2b.正文論述的內(nèi)容要尊重客觀，實(shí)事求是，事實(shí)、數(shù)據(jù)、計算和語意應(yīng)準(zhǔn)確無誤。
3c．要求正文層次分明，思路清晰、合乎邏輯，文字簡練，避免重復(fù)、繁瑣，避免用圖、表重復(fù)反映同一組數(shù)據(jù)，引用的資料要標(biāo)明出處。
4d．對須保密的資料應(yīng)作技術(shù)處理，不得泄密。
有關(guān)正文中的圖、表、法定計量單位、數(shù)字、符號和名詞術(shù)語等均應(yīng)符合有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)。
七、結(jié)論
結(jié)論部分是論文最后的總體的結(jié)論，不是正文中各段小結(jié)的簡單重復(fù)。若不可能導(dǎo)出應(yīng)有的結(jié)論，也可以沒有結(jié)論而進(jìn)行必要的討論。
這部分的內(nèi)容應(yīng)包括：
1a．實(shí)驗結(jié)果所提示的原理及其普遍性，即通過研究得payment-defi.com/rencai/出了什么規(guī)律性的東西，解決了什么理論或?qū)嶋H問題；
2b．研究中有無發(fā)現(xiàn)例外，或本論文尚難以解釋和解決的問題；
3c．與他人和自己以前已發(fā)表過的研究課題哪些相一致，哪些又不一致，是否作了修正、補(bǔ)充和發(fā)展或否定；
4d. 本論文在理論上與實(shí)用上的意義與價值；
5e．對進(jìn)一步研究該課題的建議、設(shè)想。
結(jié)論的撰寫要求概括準(zhǔn)確，措詞嚴(yán)謹(jǐn)，簡短精練，明確具體，不作自我評價。
八、致謝
科學(xué)技術(shù)研究工作往往不是一個人能獨(dú)立完成的，需要他人的合作和幫助。因此，當(dāng)研究成果以論文形式發(fā)表時，作者應(yīng)對他人的勞動給予充分地肯定，并對他們表示謝意。致謝的對象就是對考察、實(shí)驗過程中做出某些貢獻(xiàn)的人員，和給予技術(shù)、信息、物質(zhì)或經(jīng)費(fèi)幫助的團(tuán)體或個人。
九、參考文獻(xiàn)
參考文獻(xiàn)要嚴(yán)格按相關(guān)期刊規(guī)定標(biāo)引，并且一般只引用近五年的相關(guān)文獻(xiàn)。
十、附錄
附錄是論文的附件、補(bǔ)充說明項目，不是論文必要組成部分。它在不增加論文正文部分的篇幅和不影響正文主體內(nèi)容敘述連貫性的前提下，向讀者提供論文中部分內(nèi)容的詳細(xì)推導(dǎo)、演算、證明、儀器、裝備或解釋、說明，以及提供有關(guān)數(shù)據(jù)、曲線、照片、計算機(jī)的框圖和程序軟件等。
第四節(jié) 科學(xué)研究程序與探索性實(shí)驗
一、科學(xué)研究程序/b>
自然科學(xué)研究的過程基本上可分為五個環(huán)節(jié)：選題----設(shè)計----實(shí)驗----統(tǒng)計處理----分析歸納。這五個環(huán)節(jié)中每個環(huán)節(jié)都很重要，其中選題的正確性和先進(jìn)性對整個研究的成敗以及研究水平的高低、成果的大小具有決定作用。選題過程集中體現(xiàn)了研究者的科學(xué)思維、學(xué)術(shù)水平、實(shí)驗?zāi)芰捌漕A(yù)期目的。
選題過程中首先是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，可以從自己的觀察中，也可以在科學(xué)文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)問題。提出問題需反復(fù)思考和謹(jǐn)慎分析。提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決問題主要是一個實(shí)驗上的技術(shù)過程；而提出新的問題、新的可能性，從新的角度去看待舊的問題，卻需要有創(chuàng)造性的想象能力，而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。提出問題的同時和之后都要集中時間查閱有關(guān)文獻(xiàn)，熟悉所研究問題的來龍去脈和現(xiàn)狀，掌握動態(tài)，寫出綜述，并且逐漸形成工作假說。工作假說是研究者發(fā)揮創(chuàng)造性的想象能力，從已知的知識入手對所研究的未知問題提出的預(yù)設(shè)答案。
對選定的課題有了工作假說之后，就要開始對課題進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計，實(shí)驗設(shè)計要遵循上述“三大因素”和“三大原則”提出具體方案。設(shè)計方案的預(yù)期結(jié)果必須能夠判定工作假說正確與否。
實(shí)驗階段是實(shí)踐設(shè)計方案的具體過程。一般包括三個內(nèi)容：一是學(xué)習(xí)和熟練實(shí)驗技術(shù)；二是預(yù)備實(shí)驗，以探明虛實(shí)；三是正式實(shí)驗。整個實(shí)驗過程必須做好詳細(xì)的原始實(shí)驗記錄，保存好各種觀察測量的原始數(shù)據(jù)。
實(shí)驗過程所獲得的結(jié)果必須進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，以排除偶然，發(fā)現(xiàn)必然，才能從實(shí)驗結(jié)果推導(dǎo)出正確的結(jié)論。
實(shí)驗結(jié)果經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)處理排除偶然性之后，就要根據(jù)實(shí)際結(jié)果對照工作假說進(jìn)行全面分析，推導(dǎo)結(jié)論。這個過程要特別注意三點(diǎn)：一是力求創(chuàng)新，對有新意的材料信息要充分?jǐn)z取，切勿忽略；二是只能在設(shè)計方案所確定的學(xué)術(shù)范圍內(nèi)推導(dǎo)結(jié)論，結(jié)論不能無限擴(kuò)大，超越設(shè)計范圍；三是陰性結(jié)果同樣重要，對出現(xiàn)的意外結(jié)果更不可隨意忽略或舍棄。
二、科研標(biāo)書的填寫/b>
研究課題，尤其基礎(chǔ)研究的課題，一般都要填寫申請書向有關(guān)部門單位申報，以求對課題的確認(rèn)和資金的支持。課題申請書的內(nèi)容大致如下。
（一)1. 摘要
> 簡要表達(dá)課題的中心內(nèi)容和意義，體現(xiàn)課題的核心和研究者的學(xué)術(shù)水平，應(yīng)該精心編寫。
（二)2. 立題依據(jù)
> 主要寫明研究意義和研究現(xiàn)狀，著重闡述課題的依據(jù)，研究的必要性和可能性，指出國內(nèi)外研究動態(tài)和水平，以及解決這個問題的學(xué)術(shù)理論意義和社會、經(jīng)濟(jì)效益。書寫內(nèi)容要有理有據(jù)，提供足夠的文獻(xiàn)資料，以提高說服力。
（三)3. 研究方案
這部分是科研標(biāo)書的主體，要認(rèn)真細(xì)致編寫，讓審閱者知情知理，感受到研究者的學(xué)術(shù)水平和相關(guān)技術(shù)的熟悉程度。這部分的內(nèi)容包括：
（1)研究目標(biāo)、研究內(nèi)容、擬解決的關(guān)鍵問題；
（2)擬采取的研究方法、技術(shù)路線、實(shí)驗方案以及可行性分析；
（3)特色與創(chuàng)新；
（4)研究進(jìn)程和預(yù)期成果。
（四)4. 研究基礎(chǔ)
這部分主要填寫與本課題有關(guān)的研究工作積累和已經(jīng)取得的研究工作成績，寫明研究者進(jìn)行過與本課題有關(guān)的實(shí)驗技術(shù)，特別要注明預(yù)備實(shí)驗和初試等準(zhǔn)備工作情況；要填寫已經(jīng)具備的實(shí)驗條件、尚缺少的條件設(shè)備以及擬解決的辦法；最后還應(yīng)該說明研究者研究能力和技術(shù)水平，包括主要研究人員的學(xué)歷和研究工作簡歷、發(fā)表的有關(guān)著作和論文等。
（五)5. 經(jīng)費(fèi)預(yù)算
實(shí)事求是地提出合理的經(jīng)費(fèi)預(yù)算安排，包括科研業(yè)務(wù)費(fèi)、實(shí)驗材料費(fèi)、儀器設(shè)備費(fèi)、實(shí)驗室改裝費(fèi)、協(xié)作費(fèi)和管理費(fèi)等。
（六)6. 推薦意見
不具備高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)的研究者，申報課題時要請兩位具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)的專家推薦，介紹申請者的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)、研究能力和研究條件等。
三、探索性實(shí)驗/b>
為培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的生理機(jī)能學(xué)實(shí)驗技能，從教學(xué)上考慮，上述各章節(jié)安排了若干基礎(chǔ)性實(shí)驗和擴(kuò)拓展性實(shí)驗，通過模仿、重復(fù)一些成熟的、已知的實(shí)驗，以求學(xué)生掌握生理機(jī)能實(shí)驗的基本技術(shù)和分析實(shí)驗的思路。在學(xué)習(xí)、掌握了實(shí)驗基本操作、常用儀器性能、常用液體配制以及疾病模型復(fù)制等方法之后，安排學(xué)生完成一個探索性實(shí)驗，在教師指導(dǎo)下發(fā)揮各自的創(chuàng)新精神，自己選題自己設(shè)計，探索解決一個問題。由于這種實(shí)驗要回答的是未知的問題，而且方案由學(xué)生自行設(shè)計，實(shí)驗也由學(xué)生自己執(zhí)行，所以稱之為探索性實(shí)驗。
由于時間所限，同學(xué)最好量力而行，選擇一些內(nèi)容較簡單、目標(biāo)較明確的題目�；境绦蚝喴�?dú)w納如下：
（1)．查閱文獻(xiàn)，請教有經(jīng)驗的教師，選定題目；
（2)．開動腦筋，充分發(fā)揮想象力，提出工作假說；
（3)．根據(jù)實(shí)驗室提供的條件，做出符合要求的實(shí)驗設(shè)計方案，撰寫標(biāo)書；
（4)．經(jīng)指導(dǎo)老師同意后，小組做好分工，開始執(zhí)行實(shí)驗，做好實(shí)驗記錄；
（5)．收集整理實(shí)驗結(jié)果，數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，充分?jǐn)z取可用的信息；
（6)．針對實(shí)驗結(jié)果查閱相關(guān)文獻(xiàn)，比較異同，發(fā)掘創(chuàng)新點(diǎn)；
（7)．整個課題思路清晰之后，執(zhí)筆撰寫論文初稿，之后三天一讀一改，至少反復(fù)三次。
這里最有難度的可能是選題。同學(xué)們可先從生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)范圍內(nèi)尋找自己感興趣的章節(jié)入手，查閱一些相關(guān)期刊，如《生理科學(xué)進(jìn)展》、《國外醫(yī)學(xué) 生理、病理科學(xué)與臨床分冊》等類似刊物，組織小組成員一起漫談，互相啟發(fā)，再確定題目的方向。題目方向的范圍可以包括：
（1)．創(chuàng)建某一種疾病或病理過程的動物模型；
（2)．研究某種刺激或體液因子的生理學(xué)或病理學(xué)作用；
（3)．觀察某種藥物對某種疾病的藥效及作用；
（4)．某其種功能檢測方法的改進(jìn)等等。
