二、几种实验设计方法

（一）完全随机设计（completely random design）

亦称单因素设计，它是将受试对象随机地分配到各个处理组中进行实验观察，或者分别从不同总体中随机抽样进行对比观察。它可以是两样本的比较，也可是多个样本的比较。各个样本含量可以相等，也可以不等，但相等时效率较高。

例 12·6 试将 18 头动物随机分配到甲、乙、丙三组。

先将动物按体重编号，再从表 12－2 随机排列表，随机指定第 21 行，舍去 18、19，将 0～17 数字依次录于动物号下。按预先规定：将随机数字为 0～ 5 者分入甲组，为 6～11 者分入乙组，为 12～17 者分入丙组。

结果第 4、8、10、11、13、17 号动物入甲组，第 3、7、9、14、15、16 号动物入乙组，第 1、2、5、6、12、18 号动物入丙组。

完全随机试验方法，由于它对比鲜明，设计简便，统计分析也比较简单， 所以应用甚广。

由于受试者本身的混杂因素（如性别、年龄、病情、病程等）较多，因此这种试验方法的灵敏度不及配对试验。其次，由于它的处理因素单一，即在一次试验中只能作一个因素的比较，所以不能满足多因素的试验。

完全随机设计资料的统计分析方法是：属计量指标的两处理组比较可用t 检验或秩和检验，多处理组比较可用方差分析或秩和检验。计数指标主要使用 X2 检验。

（二）配对设计（paired design）

把实验对象按照一对一配成对子，随机将其中之一分配到实验组，另一个到对照组，然后对若干对抽样资料采用配对分析的统计方法，说明其实验效应。临床科研中常用的配对方法有自身配对（又称同源配对）和异体配对两种。

自身配对是把某观察对象接受处理前的变量值作为对照值，把该对象接受处理后的变量值作为实验值，依此方法随机抽取若干对观察对象，构成研究的样本。此外，如药物的皮试，对同一受试者取一侧上臂注入溶媒，另一侧上臂注入药液，这种试验也属于自身配对试验。

异体配对：有些试验无法进行自身配对，可以采用异体配对方法。例如取同窝、同性别、体重近似的两只动物配对。临床对比疗效时，常将病种、病型相同，其他影响疗效的主要因素一致的病人配成对子。

例 12·7 如有 10 对受试者，试随机分入甲乙两组。

先将受试者编号，如第一对第 1 受试者为 1.1，第 2 受试者为 1.2，余仿此；再随机指定表 12－2 随机排列表第 2 行，舍去 10～19 数字，并规定遇单数取甲乙顺序，遇双数取乙甲顺序。

结果 1.2、 2.1、 3.2、 4.2、 5.1、 6.1、 7.2、 8.1、9.2、 10.1

号受试者入甲组； 1.1、2.2、3.1、4.1、 5.2、6.2、7.1、8.2、9.1、10.2 号受试者入乙组。

配对设计的优点：

1. 配对设计可以最大限度地排除众多因素对实验的干扰，降低个体变异

（即标准差）的水平，使各对实验值与对照值差值的变异水平较集中地反映实验效应的变异程度从而减少抽样误差。在同样的样本含量条件下，采用配对检验比两样本检验更容易获得显著性结果。

1. 由于采用配对设计，可以做到严格控制非处理因素，使实验组与对比组具有齐同可比性。

2. 基于上述两项优点，因此在对比分析时，采用配对设计方法可以减少样本含量，它是临床科研中常用的一种高效率的试验设计。

配对设计的统计分析方法：对于计量资料，对比两种处理效应有无本质差异，应采用配对 t 检验。对于计数资料，应采用配对计数资料的 X2 检验。

（三）配伍组设计

亦称随机区组设计（randomized block design）。配伍组设计的特点与配对设计一样，实际上是配对设计的扩展。配对设计是 1∶1 的数量比例；配伍组试验的对照组与实验组是 1∶X 的数量比例。

典型的配伍组试验，是选取品种、胎次相同的几窝动物，每窝取同性别、体重相近的动物，随机分配到各实验组或对照组中，这样对照组与各实验组的各项条件齐同，只有实验因素不同，具有齐同可比性。

例 12· 8 32 个受试者已编成 8 个配伍组，即 1～4 号为第一配伍组， 5～8 号为第二配伍组，余类推。试分别给以 A、B、C、D 四种处理。

32 名受试者分配的配伍组和处理组

处 理

查表 12－2 随机排列表，随机指定 8 行，如为第 4～11 行，每行只取随机数 1～4，其余数舍去，依次标于各配伍组的受试者编号下。各受试者号下面的随机数字即该受试者应分入的处理组。如第一配伍组，第 1 号受试者分入 A 处理组，第 2 号受试者分入 D 处理组，第 3 号受试者分入 C 处理组，第4 号受试者分入 B 处理组。

对配伍组设计的最优统计分析方法是采用两因素方差分析。

（四）盲法设计

在临床试验中，研究者或受试者均可给实验效应带来影响，造成偏性

（bias）。解决这个问题只靠分组的随机化是不够的，因为在施加处理因素， 测量反应指标，分析、评估实验结果时偏性都可能发生，尤其是当受试者的主观感觉和实验者的主观判断为主要依据时，更是如此。解决这个问题的主要办法，就是要使受试者不知道自己是接受的什么处理，有时甚至要使直接观察和进行测量的试验者也不知道受试者所接受的处理是什么，即盲法设计。

盲法设计分单盲法和双盲法。单盲法是让病人不知道自己接受何种治疗；双盲法是受试者和执行医疗措施的医护人员都不知道接受何种治疗。

安慰剂常与双盲法配合使用，它是清除安慰作用的一个有效方法。它使对照组除了给予安慰剂外，其他医疗措施、医疗环境、医护人员等与试验组都处于相同条件。安慰剂在色、形、味或治疗处置上与试验组也要求相同， 不能为病人所区别。

双盲法的实行较为复杂，要有一套完善的掩盖真相的代号制度，如全部受试者要有代号，所有记录、化验单等都使用代号，使用的安慰剂及各种容器也要使用代号。保密是双盲法的关键，如果泄密，其效果反不如非盲法， 其偏性也会更大。