当前课程知识点：医学科研设计 > 第四章 医学科研设计的统计学原则 > 4.7均衡原则 > 4.7 均衡原则
同学们 大家好
我是来自于中南大学
基础医学院的罗自强
今天我们和大家一起讨论
统计学设计的第四个原则
均衡性原则
首先我们来了解
什么叫均衡性原则
所谓均衡性原则
就是指实验组和对照组
或者是各实验组之间
除了所要研究的受试因素以外
其他的条件
要尽可能的相同或者是一致
也就是说我们的实验组
和对照组必须齐同可比
所以我们又称之为齐同可比原则
你比如说我们以病人
作为实验对象的时候
我们实验组和对照组它的病种 病程
病人的年龄 性别 他的生活方式
以及他们的社会经济地位
他们的心理状态
尽可能的一致
如果我们是以动物作为研究对象的话
那么动物的种属 品系 窝别
动物的年龄 性别 体重 健康状态
甚至饲养环境也要尽可能的一致
这样才能使得对照组
和实验组齐同可比
为什么要强调这个
因为我们的实验目的就是要阐明
被试因素它的作用
你比如说我们在给动物实验组
给了一个药以后
它所引起的效应
实际上包含了实验组的
被试因素的效应
还有非被试因素所引起的效应
在这么一个复合因素里面
我们怎么样排除掉非被试因素
所带来的干扰呢
那么我们就设立一个对照组
对照组和实验组一样
他们都有同样的非被试因素的存在
这样两组之差值
非被试因素的作用相互抵消
我们就能得到一个
纯的被试因素所带来的效应
这就是我们为什么必须均衡
因为只有这样我们才能够排除掉
非被试因素对实验结果的影响
那我们还要说明
为什么我们有了对照 随机 重复
我们前面所说过的三个原则
还要强调均衡原则
比如说对照的目的是什么
刚才所说的
就是为了排除混杂在实验组里面的
非被试因素对实验结果的影响
大家想一想
如果实验组和对照组
没有做到齐同可比的话
那你的对照组在这里就没有什么意义
因此有了对照原则
依然要强调实验组
和对照组的齐同可比
也就是均衡性原则
再来看重复
我们重复的目的
就是为了排除偶然因素
对实验结果带来的影响
如果在不断的重复过程中
我们的对照组的动物和实验组的动物
没有做到齐同可比的话
那你这个重复也不能够完全排除
实验组和对照组的
非被试因素所带来的影响
第三 随机
我们随机的目的
就是一方面是为了排除
研究人员的主观选择
对实验对象带来的偏倚
另外一方面我们也想通过随机
把混杂因素随机的分配到
对照组和处理组
这样尽可能的保证均衡
但是单独只有随机也不能够确保均衡
你比如说20只动物分为两组
在20只动物里面
它有10只雌性动物 10只雄性动物
如果随机分组的话
完全有可能出现一组有六只雌性动物
另外一组六只雄性动物
这样的结果是你随机了还是没均衡
所以在随机的基础上面
依然强调均衡性原则
好了 那下面我们来看一个实验
一个有趣的数据
它这个结果是这样的
英国某健康机构
它在全民中
随机抽取了1314名志愿者
然后其中有582名吸烟者
732名不吸烟者
20年以后我们注意到
不吸烟者的死亡率31%
而吸烟者的死亡率只有24%
如果从这样的一个数据来看的话
我们会得出一个结论
吸烟有助于延长寿命
事实是不是这样的呢
这个结论可信吗
那我们再来注意一下
实际上我们来注意
在1314名过程中
吸烟组65岁以上的人只有8.4%
而不吸烟的人65岁以上的人有26.4%
那么大家想象一下
这两组吸烟组相对年轻一些
不吸烟组年纪要大一些
65岁经历了20年以后85岁
那么大家想想
不吸烟组自然死亡
或者因其他疾病死亡的人数
肯定要比吸烟组要多一些
毫无疑问他的病死的情况
死亡的情况肯定要严重一些
所以这么一个结论是不可信的
两组之间年龄的构成不均衡
导致了一个错误的结论
那好我们怎么来保证均衡
首先我们尽可能的
要控制实验组和对照组
他们之间的个体差异
比如说做细胞实验的时候
来自于同一批细胞
然后一分为二实验组 对照组
动物的话尽可能选择同一窝
如果是人的话尽可能的选择同卵双生
没有同卵双生 我们异卵双生
总而言之尽可能的接近
当然在病人身上
我们有时候不可能有那么多的双生
那么我们在选择的时候
就是要严格的选择观察的对象
要有严格的统一的诊断标准 纳入标准
排除标准以及病情严重程度的分级标准
这样尽可能的使得
对照组的患者
和实验组的患者
尽可能地接近
另外在实验设计的方面
我们还有交叉均衡
什么是交叉均衡
交叉均衡就是指的是在实验单元中
各设立实验组和对照组的方法
从而使得两组非处理因素均衡一致
举个例来说
你比如说某一个人
他为了观察某一个药物
对于小孩轻度贫血的治疗的疗效的情况
他在甲学校选择30名患儿服用药物
而在乙学校选择30名患儿作为对照组
经过一段时间的观察
发现甲学校的小孩
血红蛋白得到了明显的提升
高于乙学校
这样的话得出的结论
这么一个药物将有助于升高血红蛋白
可以用于治疗小孩缺铁性贫血
那么这么一个实验结果可信吗
注意对照组 实验组
来自于两个不同的学校
如果小孩是在学校里面吃中餐
如果这两个学校比如说甲学校
它的中餐营养程度好一些
而乙学校中餐要差一些
如果在这么一种条件下面
那么甲学校经过一段时间
它的血红蛋白的改善
就不仅仅只是药物的问题了
还有中餐的问题了
因此两者没有做到齐同均衡可比
所以这种实验设计是不完善的
最好的办法是什么
甲学校30名小孩
各分为实验组 对照组
乙学校同样的分为对照组 治疗组
然后合并结果进行统计
这样的话就排除了甲学校 乙学校
他们中餐的差异
带来的实验结果的影响
那么这种方式我们叫做交叉均衡
除了交叉均衡以外
我们还有另外一种方式
我们叫做分层均衡
什么叫分层均衡
分成均衡是讲
把非处理因素按照不同的水平
划分为若干个单位组
也就是分为不同的层
然后每一个单位内部
再分别给予处理因素
也就是在每一个亚单位里面
分为实验组 对照组
从而达到消除非处理因素
对实验结果带来的影响
还是一样的举例说明
某一个人
他为了观察某一种降压药物
对高血压的疗效
那应当如何分组呢
因为我们知道
不同的血压高的程度
有可能影响到药物的疗效
所以他在进行研究之前
先把研究的对象
把它按照血压高低的程度
分为轻 中 重三个不同的亚组
也就是把它分为不同的层
然后在每一个亚组里面
再分为对照组和实验组
当然在每一个亚组里面
这种分组是按照随机的原则来分组
那么这种我们就叫做分层均衡法
所以这么一种分层的均衡
实际上在分层的基础上面再随机分组
第四 有时候我们在做
完全随机分组实验的时候
我们怎么样的保证均衡
你比如说完全随机研究的方法
在分组的时候
病人是按照预先的分组的方式
病人来了以后分为不同的组
但是当在这么一个过程中
如果我们的实验样本数比较小的时候
就有可能出现严重的不均衡状态
那为了弥补这一缺陷
我们在实验样本数
达到预定数的80~90%的时候
我们要进行均衡性的检查
如果发现两组之间不均衡的指数
它的影响因素的差
这么一个绝对值之和
比较大的时候
那我们在随后的分组的里面
就要考虑怎么样的使得
这么一种不平衡指数降为最小
从而尽可能的
使得两者之间达到均衡
我们还是举个例来说明
你比如说某一个人
他为了研究比较复方青黛与马利兰
对于慢性粒细胞白血病的疗效
看看这两种药的差异情况
预定选择20例病人每组10例
如果它按照完全随机分组的方式
已经收治了17例
这17例的分组情况在这里
因为年龄 性别 病情的轻中重
病程的长短都可能影响到结果
我们可以发现这两组之间
它们之间的差异的值
现在是Σd是12
现在来了一个新病人
这个病人是一个男性青年病情较重
而且确诊已经有一年半了
那么这个病人来了以后
还是按照原来的随机分组的方式预组
还是我们需要进行调整
我们说这个时候我们就要注意调整了
原则是要使得他分组了进到组以后
要尽可能的使得两组之间的Σd
尽可能地减小
那么我们来看一下
如果他把这个病人
把他分配到马利兰组
我们来看结果Σd差异值达到了16
如果把他分配到复方青黛组
那么这么一个Σd就只有8
那从理论上来说
这个病人来了以后
就应当进入到复方青黛组
这样的话通过进入了复方青黛组
就使得这两组之间的Σd
尽可能的减小
这么一个原则
所以我们说在均衡的原则下面
我们要尽可能的使得两组之间差异最小
这就是今天我们和大家一起讨论的
均衡性原则
谢谢大家
同学们 我们下一次课再见
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--1.1医学科研的基本程序 习题
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--1.4 人体实验的伦理原则 习题
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--1.5 动物实验的伦理学原则 习题
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--1.6 医学科研项目的选题 习题
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--2.1 假说的作用与特点 习题
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