實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三要素和六原則

   眾所周知，科研工作者在進(jìn)行醫(yī)藥方面的科學(xué)研究之前，需要制定完善的統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)方案，那么什么樣的設(shè)計(jì)方案才稱(chēng)得上是完善的呢？ 一般來(lái)說(shuō)，完善的設(shè)計(jì)方案需具備以下幾個(gè)條件：實(shí)驗(yàn)所需的人力、物力和時(shí)間資源；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“三要素”和“六原則”均符合專(zhuān)業(yè)和統(tǒng)計(jì)學(xué)要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理、分析等有一套規(guī)范的規(guī)定和正確的方法。而其中準(zhǔn)確把握統(tǒng)計(jì)研究設(shè)計(jì)的“三要素和六原則”，是科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的核心。
　　一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“三要素”
    1） 實(shí)驗(yàn)對(duì)象。實(shí)驗(yàn)所用的材料即為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。如用小鼠做實(shí)驗(yàn)，小鼠就是本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)對(duì)象，或稱(chēng)為受試對(duì)象。實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇的合適與否直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)實(shí)施的難度，以及別人對(duì)實(shí)驗(yàn)新穎性和創(chuàng)新性的評(píng)價(jià)。一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中所需實(shí)驗(yàn)材料的總數(shù)稱(chēng)為樣本含量。最好根據(jù)特定的設(shè)計(jì)類(lèi)型估計(jì)出較合適的樣本含量。樣本過(guò)大或過(guò)小都有弊端。

    2） 實(shí)驗(yàn)因素。所有影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的條件都稱(chēng)為影響因素，實(shí)驗(yàn)研究的目的不同，對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求也不同。影響因素有客觀(guān)與主觀(guān)，主要與次要因素之分。研究者希望通過(guò)研究設(shè)計(jì)進(jìn)行有計(jì)劃的安排，從而能夠科學(xué)地考察其作用大小的因素稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)因素（如藥物的種類(lèi)、劑量、濃度、作用時(shí)間等）；對(duì)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)因素作用大小有一定干擾性且研究者并不想考察的因素稱(chēng)為區(qū)組因素或稱(chēng)重要的非實(shí)驗(yàn)因素（如動(dòng)物的窩別、體重等）；其他未加控制的許多因素的綜合作用統(tǒng)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)誤差。最好通過(guò)一些預(yù)實(shí)驗(yàn)，初步篩選實(shí)驗(yàn)因素并確定取哪些水平較合適，以免實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)難以完成。

    3） 實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)因素取不同水平時(shí)在實(shí)驗(yàn)單位上所產(chǎn)生的反應(yīng)稱(chēng)為實(shí)驗(yàn)效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)效應(yīng)是反映實(shí)驗(yàn)因素作用強(qiáng)弱的標(biāo)志，它必須通過(guò)具體的指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)。要結(jié)合專(zhuān)業(yè)知識(shí)，盡可能多地選用客觀(guān)性強(qiáng)的指標(biāo)，在儀器和試劑允許的條件下，應(yīng)盡可能多選用特異性強(qiáng)、靈敏度高、準(zhǔn)確可靠的客觀(guān)指標(biāo)。對(duì)一些半客觀(guān)（比如讀pH試紙上的數(shù)值）或主觀(guān)指標(biāo)（對(duì)一些定性指標(biāo)的判斷上），一定要事先規(guī)定讀取數(shù)值的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，只有這樣才能準(zhǔn)確地分析自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而也大大提高了自己實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度。

　　二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的“六原則”
　　1）隨機(jī)原則：即運(yùn)用“隨機(jī)數(shù)字表”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化；運(yùn)用“隨機(jī)排列表”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化；運(yùn)用計(jì)算機(jī)產(chǎn)生“偽隨機(jī)數(shù)”實(shí)現(xiàn)隨機(jī)化。 盡量運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)來(lái)設(shè)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)，減少外在因素和人為因素的干擾。

　　2）對(duì)照原則：空白對(duì)照組的設(shè)立——只有通過(guò)對(duì)照的設(shè)立我們才能清楚地看出實(shí)驗(yàn)因素在當(dāng)中所起的作用。當(dāng)某些處理本身夾雜著重要的非處理因素時(shí)，還需設(shè)立僅含該非處理因素的實(shí)驗(yàn)組為實(shí)驗(yàn)對(duì)照組；歷史或中外對(duì)照組的設(shè)立一一這種對(duì)照形式應(yīng)慎用， 其對(duì)比的結(jié)果僅供參考，不能作為推理的依據(jù)；多種對(duì)照形式同時(shí)并存。

　　3）重復(fù)原則：所謂重復(fù)原則，就是在相同實(shí)驗(yàn)條件下必須做多次獨(dú)立重復(fù)實(shí)驗(yàn)。一般認(rèn)為重復(fù)5次以上的實(shí)驗(yàn)才具有較高的可信度。

    4） 平衡原則：一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的均衡性好壞，關(guān)系到實(shí)驗(yàn)研究的成敗。應(yīng)充分發(fā)揮具有各種知識(shí)結(jié)構(gòu)和背景的人的作用， 群策群力，方可有效地提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的均衡性。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中要注意時(shí)間上的分配，只有在時(shí)間上分配好了，才不會(huì)出現(xiàn)一段時(shí)間特別忙而一段時(shí)間特別閑的情況。

    5） 彈性原則：所謂空格，指的是在時(shí)間分配圖上留有空缺。適當(dāng)?shù)目杖笔欠浅１匾?，只有這樣才能富有彈性的實(shí)施實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并不斷地調(diào)整好自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度。

    6） 最經(jīng)濟(jì)原則：不論什么實(shí)驗(yàn)，都有它的最優(yōu)選擇方案，這包括在資金的使用上，也包括人力時(shí)間的損耗上，必要時(shí)可以預(yù)測(cè)一下自己實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)出和投入的比值，這個(gè)比值越大越好，當(dāng)然是以你所擁有的實(shí)驗(yàn)條件作基礎(chǔ)的。