研究生科研设计

研究生《科研设计》

1、拟用中西药结合治疗慢性肝炎研究，预试结果单用西药治疗有效率为68%，用中西药结合治疗有效率为82%，为达到统计差异显著，每组需要观察多少例？

答：设P1=0.68 P2=0.82,则P=（0.68+0.82）/ 2= 0.75 。双侧μα=1.96，单侧

μβ=1.282。

n= [(1.96+1.282)2χ2χ0.75(1-0.75)]/(0.68-0.82) 2=200.85 取201列。

2、应用核苷酸治疗粒细胞减少症，初试口服药组平均22.25天达治疗高峰，肌注组17.5天达高峰，合并标准差为13.91天，问两组各需要多少例才能达到统计学显著意义？（双侧α=0.05 β=1.0）

答：设τ=22.25-17.5=4.75，s=13.91。双侧：α=0.05，μα=1.96，β

=0.1单侧μβ=1.282代入公式：查附表5得

n1=n2=2χ((1.96+1.282)χ13.91/4.75)2=180.26。取181列。

3、有人用2%碘化钾注射阿是穴或天突穴治疗地方性甲状腺肿，每次1-3ml，每3天注射一次，6次为一疗程，共治疗1274例，有效率97.3%，结论：穴位注射碘化钾疗效甚佳。请对此报告加以评价。

解：A、没有设立对照组，应设一组非碘化钾对照组，碘化钾本身就是治疗地方性甲状腺肿的药物，注射任何可以吸收的部位都有效果。B、应该设一个肌注对照组，如果肌注也有效，说明不是穴位的作用。穴位注射理论依据不足。C、阿是穴或天突穴，究竟是什么穴位，每个穴位多少例？甲状腺肿的分型，甲状腺肿的标准？是否有非甲状腺肿的病人混杂？每次用1-3ml的依据是什么？什么时候用1ml什么时候用3ml？

4、现有早期血吸虫病患者30例，拟分成三组，分别用呲喹酮、硝硫氰胺和酒石酸锑钾作疗效比较，请用随机数字表法均分为三组。

5、请分别叙述如何控制随机误差，系统误差，过失误差？

解：A、随机误差不可避免，只能通过正确设计和增加重复次数而使之减少。B、系统误差：a、恒定系统误差：认真找出原因；b、线性系统误差：定期检测标准品和对照品，绘制质量控制图，及时发现误差予以解决；c、非线性系统误差：严格控制实验条件，尽量保持实验条件的一致性。C、过失误差：可以通过细心仔细遵守操作规程，避免不正确计算和抄写错误而克服。 6、改错题：

下表为不同饲料对未成年大鼠生长发育的影响，称体重天平感量为1克，测股骨长度用尺最小刻度为1mm。

体重（g） 分组 对照组 甲饲料组 乙饲料组

股骨长度（mm） 大鼠数 16 大鼠数 16 X±SD 180.51±9.49→180.5±9.5 200±10.50→ 200.0±10.5 0.21±0.015→ 210.0±15.0 X±SD 21.35±0.586→21.4±0.6 1.831±0.0327→18.3±0.3 1.945±0.0657→19.4±0.7 17 17 15 15 1

7、何谓Ⅰ类误差和Ⅱ类误差？两者有什么关联？某诊断方法α=0.05 β=0.1，设某病阳性率为3%，试推算2000人有多少误诊和漏诊者？并对此法的敏感度和特异度作出估计和评价。

解：（1）Ⅰ类误差：假阳性错误，错误地否定了本来是正确的无效假说H0，本来是差异无显著性，误认为差异有显著性，接受了H1，把组间差异无显著性意义判断为有显著性意义。发生的概率用α表示，如果将α定为0.05，表示在统计学上允许犯假阳性错误的概率为5%。在被试因素的确无效的情况下，1-α是阴性判断的可信程度，也可以说是特异度。Ⅰ类误差在诊断上是误诊。α=0.05就是误诊率为5%。Ⅱ类误差：假阴性错误，错误地否定了备择假说H1，接受了无效假说H0，把差异有显著性意义的误认为没有显著性意义。临床诊断为漏诊。用概率β表示，1-β就是阳性判断的可靠程度，把握度，敏感度。

（2）当抽样例数一定时，α大，β就小，可以通过α水平控制β的大小。

（3）该诊断法α=0.05，β=0.1，按阳性率为3%计算，2000×0.03=60人是阳性，2000人中有1940人为阴性。该诊断法α=0.05，即误诊率为5%，即在阴性病人中误诊为阳性的有5%×1940=97人，该诊断法β=0.1，即本来按阳性率3%计算。2000人中有60人阳性，那么按假阴性β=0.1计算，有10%的人漏诊，即有60×0.1=6个病人漏诊。

（4）敏感度Se：反映诊断试验敏感性的参数，是指确有本病存在时该试验检查结果呈阳性的概率，也就是真阳性率。敏感度和漏诊率之和为100%。Se=1-β=a×100%／（a+c）;特异度Sp：反映诊断试验特异性的参数，是指确无本病存在时该试验检查结果呈阴性的概率，也就是真阴性率。代表某种诊断方法能正确鉴别某病的能力。特异度和误诊率之和为100%，Sp=1-α=d×100%／（b+d）。本例Se =a／（a+c）=90%；Sp =d／（b+d）=95%，已知α=0.05 β=0.1，可得Se=1-β=0.9，Sp=1-α=0.95。敏感度高的诊断试验，可以减少漏诊率，对于癌等恶性疾病诊断采用敏感度高的方法。特异度高的诊断减少误诊率，误诊将会给病人带来不必要的痛苦和经济上的损失。

检 查 ＋ － 病人 ＋ － 54 a 6 c 97 b 1843 d 151 1849 60 1940 8、为研究菜农钩虫感染率是否高于粮农，初步了解感染率分别是28%和18%，要求假阳性不超过5%，假阴性不超过10%，问每组需要多少人才能作出有显著差别的结论？

答：P=(0.28+0.18)/2=0.23,α=0.05，β=0.1.，单侧：μα=1.64，单侧μβ=1.282。

则有：n= [(1.64+1.282)2χ2χ0.23(1-0.23)]/(0.28-0.18) 2=302.42，答有每组需要303人才需满足条件。

9、欲将20名确诊为风湿性关节炎患者分为A、B二组，分别给予柳氮磺胺吡啶（SSZ）和安慰剂治疗，以观察SSZ对风湿性关节炎的确切疗效，请设计并分组。

解：异体配对分组或完全随机分组都可以，异体配对分组效果更好。

异体配对分组

1 2 …. 20

2

SSZ 安慰剂 完全随机分组来设计：

先将患者编成1-20号，再以随机数字表里第5行开始数数，依次编号，再除以2，取余数。 患者编号： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 随机数字： 03 28 28 16 08 73 37 32 04 05 余数 ： 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 编字母 ： B A A A A B B A A B 患者编号： 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 随机数字： 69 30 16 09 05 88 69 58 28 99 余数 ： 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 编字母 ： B A A B B A B A A B A：2、3、4、5、8、9、12、13、16、18、19 B：1、6、10、11、14、15、17、20、7

由于A组比B组多一个数字，因此要从A组移一个至B组，在随机数字后的一个随机数字是35，除以A组的数字个数11，得2，则从A组将3号移到B组，则：

A：2、4、5、8、9、12、13、16、18、19 B：1、3、10、11、7、14、15、17、20、6

10、为研究酵解作用对血糖浓度的影响，某医师取10个健康人血液制备成血滤液，观察血滤液放置0、45、90、135分钟不同时间某血糖浓度，请设计实验分组方法。解：配伍设计，按放置时间分为4个区组。

1 2 10 0分钟 45分钟 90分钟 135分钟 …. 11、茴香油中含的大茴香醚有升白细胞作用，现拟比较研究该药与维生素B4疗效，每种药观察30位病人，病人选择化疗后白细胞减少、病情稳定者，请作出适当的实验设计。

解：观察2种药物升WBC疗效，可采用试验前后参数，比较两组间升WBC作用。可以随机分组，也可以异体分组。不能用交叉配对，因为是慢性病。

大茴香醚 1 2 30 维生素B4 治疗前 治疗后 治疗前 治疗后 …. 12、某肿瘤科医师拟研究蛇毒某分离有效成分的抑癌作用.以小白鼠肉瘤180（S180）、小白鼠肝肉瘤（HS）、小白鼠艾氏腹水瘤（E.C）、小白鼠网状细胞瘤（A.R.S）四种瘤株作试验对象，药物浓度分别取0 （生理盐水），0.03mg/kg、0.05mg/kg、0.75mg/kg，观察蛇毒中Ⅰ峰、Ⅱ峰、Ⅲ峰、Ⅳ峰成分对不同瘤株的抑癌作用，请作出正确实验设计。

解：三个因素并且不存在交互作用。三因素适合用拉丁方设计。处理因素浓度用ABCD拉丁方字母表示，重要因素排在行（瘤株），次要因素排在列（蛇毒成分）。

S180 HS E.C Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ A B C B C D A 3

C D A B D A B C A.R.S D

13、拟研究抗原滴度（1∶100，1∶1000，1∶10000）与抗体滴度（1∶10，1∶20，1∶40）及温度（20℃，25℃， 30℃），产生特异环状反应速度的影响，试作实验设计。

解：本例有三个因素（抗体A，抗原B，温度C），实际上有4个因素（抗体A，抗原B，温度C，A×B的交互作用），每个因素有3个水平，用正交设计，选用L9(3)较好。

试验号 A 1 2 …. 9 B 列号 A×B C 7

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14、拟试冠心Ⅱ号方（白勺、川芎、红花、降香、丹参五味药）对冠脉血流量的影响，初步了解主要药物丹参、川芎的一级交互作用，请作正交设计。解：本例有5味药，加上一个一级交互作用共6列，选用L8(2)较好，每味药选用2个水平。

1 2 3 …. 8 列号 试验号 丹参 川芎 丹参×川芎 白芍 空白对照 红花 降香 15、为观察甲药、乙药对缺铁性贫血病人的疗效，选12位病情较一致的病人为研究对象，以一般疗法为基础，请设计试验方案，并检验甲药与乙药交互作用。解：本例处理因素为2，同时要考虑甲乙两药的交互作用，选用： 2×2析因设计。

甲药 乙 不用 药 用 不用 用 a c b d 16、某医院试用体外正压反搏器治疗心肌梗塞性心源性休克，以血压恢复到90mmHg为有效，如能达到80%病人有效，就认为比一般药物治疗有效率（60%）为优。要求α=β=0.05，如试用病人80%有效，问要多少病例即可作出其疗效超过药物疗郊的结论。

解：本例只有一个因素，选择序贯设计：不知选用的病例数，选用开放型；结果判断：体外正压反搏器是否优于药物，选择单向；以血压恢复到90mmHg有效，选择质反应。所以选择开放单向质反应序贯设计。已知条件：P1≥0.8，P0=0.6，α=β=0.05，查表得：a=3.00，b=0.707，Np1=Ka／（p1－b）=

17、欲了解某药的镇痛作用，预试提示：白药疗效至少80%，要求假阳性率与真阴性率均为0.05，试验效率不低于30%，请列出U与L方程。

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