試驗設計之調查研究設計

關于試驗設計之調查研究設計第1頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六名人格言在觀察領域中，機遇總是偏愛有準備的頭腦。

---路易絲.巴斯德（法國微生物學家，1822-1895）“沒有調查，就沒有發(fā)言權。”第2頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六一、試驗設計基礎回顧進行一項科學試驗如同建造一座大廈，試驗設計如同建筑設計一樣舉足輕重。

設計的工作量和經費占總試驗5%.[投入]一項完美的科研設計,預示該項研究已至少完成75%。

[產出]

第3頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六1試驗設計的三要素1)、試驗因素2)、試驗對象3)、試驗效應第4頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六2實驗設計的三原則

隨機對照重復(均衡)第5頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六經典案例1已烯雌酚的作用已烯雌酚DES是一種人工激素，用于防止自發(fā)性流產。二十世紀六十年代，美國每年給5萬名婦女發(fā)放這種藥,治療自發(fā)性流產。問題:采用已烯雌酚治療對防止婦女流產好嗎？婦女懷孕后自發(fā)性流產的藥物治療第6頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六醫(yī)學、統(tǒng)計學家Chalmers等收集了8次臨床研究報告，它們都是來評估DES的作用的。—————————————————————

設計贊成用不贊成用—————————————————————

歷史對照50

隨機對照03—————————————————————

第7頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六1966至69年間，美國婦產科醫(yī)生Herbst在波斯頓發(fā)現(xiàn)8例女青年患一種極罕見的陰道透明細胞腺癌。她研究其發(fā)病的原因.Herbst調查發(fā)現(xiàn)其中有7例服用DES。經過嚴密試驗設計（1：4病例對照研究）證實DES的負作用，它增加陰道癌的危險性.美國FDA于1971年禁止給婦女服用該藥。第8頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六經典案例2霍亂原因的研究1848-1849年,英國倫敦地區(qū)霍亂流行，流行病學家研究其原因,當時對霍亂的流行原因主要有兩種觀點:一種是Farr的混濁空氣致病“瘴氣”學說;另一種是J.Snow提出的“水污染所致的傳染病”的假說第9頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六誰對誰錯?當1853-1854年霍亂再次流行時，F(xiàn)arr和Snow一起分析資料。Snow對比了倫敦自來水廠供水范圍的霍亂死亡人數(shù)。分別在污染輕的泰晤河上游取水和污染重的泰晤河下游取水。分析用戶數(shù)、死亡數(shù)、死亡率。第10頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六

表1-21853-1854年倫敦霍亂死亡率—————————————————————

水源用戶數(shù)死亡數(shù)死亡率(1/萬戶)—————————————————————

重污染400461263315.4

輕污染261079837.5*

倫敦其它地區(qū)256423142255.5*—————————————————————*表示與重污染地區(qū)比較，P<0.05表1的統(tǒng)計結果支持Snow水污染的假說。第11頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六醫(yī)學生物學證實

1883年，R.Koch在水中發(fā)現(xiàn)霍亂弧菌，最終證實了Snow提出的“水污染所致的傳染病”的假說，否定了Farr的混濁空氣致病“瘴氣”學說。

第12頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六經典案例3

吸煙與健康關系的研究現(xiàn)在國家衛(wèi)生部在全民健康教育中宣傳大量吸煙、過量飲酒會危害健康，而運動、積極樂觀的心情會有利于健康。但確實有情況不少相反的個例,如鄰居甲每天既大量吸煙又過量飲酒，活到90歲仍身體健壯，但鄰居乙既不吸煙又不飲酒，40歲就死于肺癌。第13頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六現(xiàn)代醫(yī)生的職責傳統(tǒng)醫(yī)生的職責”治病救人,救死扶傷”現(xiàn)代醫(yī)生的職責還需要”健康教育”。做為現(xiàn)代醫(yī)生當你遇到一個”煙鬼”,怎么樣對患者進行健康教育呢?要使人信服全民健康教育的宣傳，就必須提供的科學研究結果,令人信服的數(shù)據(jù)以理服人。第14頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六吸煙與肺癌的研究及結果1950年，英國DollandHill進行大規(guī)模研究。他們根據(jù)自已的觀察先提出一項假說：吸煙導致肺癌.

設想如下：

1）將肺癌與非肺癌患者配對，肺癌組吸煙者應比非肺癌組多，吸煙史也應更長；

2）將吸煙者與非吸煙者配對隨訪，吸煙者組肺癌發(fā)病率應比非吸煙組高；第15頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六研究設計研究者向60,000名英國醫(yī)生發(fā)出關于吸煙的問卷,其中40,000名應答,據(jù)此將他們分成吸煙組和不吸煙組。借助英國良好的死亡登記系統(tǒng)追蹤他們的結局,時間從1950年至1964年。然后統(tǒng)計學家對數(shù)據(jù)進行分析.第16頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六吸煙與發(fā)病的關系

相對危險度RR

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1.4第17頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六讓數(shù)據(jù)說話統(tǒng)計表中的數(shù)據(jù)顯示:吸煙得肺癌相對危險度是不吸煙的24倍.吸煙得心臟病相對危險度是不吸煙的1.2倍.

要使人信服全民健康教育的宣傳，就必須提供的科學研究結果。即顯示吸煙人群的死亡率(或發(fā)病率)與不吸煙、不飲酒人群的對比結果。第18頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六兩種不同設計類型從設計上看，霍亂流行的原因,吸煙與肺癌關系研究同已烯雌酚作用的研究有什么本質的不同？已烯雌酚的作用研究中,醫(yī)生根據(jù)醫(yī)學經驗知識加給病人的干預治療法,病人可以服,也可以不服.吸煙與肺癌關系的研究中,研究者不可能隨機的安排一部份人去吸煙,安排另一部人不吸煙,吸煙與否是受試者自選的.第19頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六兩種設計類型干預試驗(動物實驗,臨床試驗)觀察研究

第20頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六二、調查研究設計研究者無須或無法施加干預措施，而是對現(xiàn)場發(fā)生的實際情況進行觀察,稱為調查研究(InvestigationStudy),亦稱觀察研究（observationstudy）。例如:研究肥胖對冠心病的影響情況;研究當今中國兒童生長發(fā)育情況;研究分析經濟危機形成的原因;。。。。等。第21頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六無法隨機化分組組間不均衡存在混雜因素例如,肥胖對冠心病的影響研究中,研究者不可能象藥物研究那樣,隨機地安排一部份人去肥胖,安排另一部人不肥胖。兩組人群中存在著很多因素不均衡的因素混雜,從而需要特殊的統(tǒng)計學設計和分析。調查研究資料的特點第22頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六1)調查方法根據(jù)調查的范圍和調查對象的選擇方式可分為:普查抽樣調查第23頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六

1．普查（overallsurvey）亦稱全面調查（completesurvey），將組成總體的所有觀察單位全部加以調查普查一般都是用于了解總體某一特定“時點”的情況，如年中人口數(shù)、時點患病率等。如我國人口普查等。第24頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六優(yōu)點：①理論上只有普查才能取得總體參數(shù)，因為普查沒有抽樣誤差；②普查能全面地了解總體的分布特征。缺點：①普查工作量大，較費時費力；②調查質量難以保證，系統(tǒng)誤差大。第25頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六2．抽樣調查（samplingsurvey）抽樣調查是從總體中隨機抽取一定數(shù)量的觀察對象組成樣本，用樣本信息推斷總體特征。抽樣調查是統(tǒng)計學上第一次技術革命.

抽樣調查技術通過部分認識整體,同時,節(jié)省大量時間大量的人力,物力和成本。第26頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六優(yōu)缺點優(yōu)點：①費用較少，速度較快，覆蓋面較大，正確性較高；②許多醫(yī)學問題只能作抽樣調查，如藥物療效觀察等。缺點：調查設計、實施及資料分析復雜,若樣本達到總體75%時則直接采用普查。例如,在美國大選中，對1000名至3000名選民進行調查，來預測近1億選民的投票情況,抽樣誤差不超過3%。第27頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六2)抽樣方法簡單隨機抽樣（simplerandomsampling)系統(tǒng)抽樣（systematicsampling）分層抽樣（stratifiedsampling）整群抽樣（clustersampling）第28頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六㈠簡單隨機抽樣P10簡單隨機抽樣亦稱單純隨機抽樣要求每個觀察對象有同等概率被選入樣本。從有N個觀察單位中抽取m個觀察單位方法:先將N個觀察單位編號,并且每個賦一個隨機數(shù)。再將N個隨機數(shù)排序，前m個隨機數(shù)對應的觀察單位編號即為所抽取。優(yōu)缺點簡單隨機抽樣是最基本的抽樣方法，優(yōu)點是均數(shù)(或率)及其標準誤的計算簡便,缺點是當總體例數(shù)較多時,實施抽樣比較困難。適用于小型調查。第29頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六CHISS的實現(xiàn)例如,現(xiàn)在某校有500名研究生,要隨機抽取10%,即50同學參加比賽,問:該如何抽取?第30頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六CHISS實現(xiàn)1編號建數(shù)據(jù)庫將500學生的學號錄入數(shù)據(jù)庫中,建立數(shù)據(jù)庫,并每人給一個編號從1,2,…500.2產生隨機數(shù)點擊設計→實驗設計→隨機化方法→產生隨機數(shù)選擇條件:正態(tài)分布,數(shù)據(jù)行數(shù)為500,正態(tài)分布平均數(shù)為0,標準差為13排序按隨機數(shù)從小到大排序,前50名即為所求數(shù)據(jù)→行編輯→數(shù)據(jù)排序選變量:RND正態(tài)→數(shù)據(jù)第31頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六練習題現(xiàn)在某班有20個同學,要從中隨機抽取5名參加比賽,如何平公的進行抽取?第32頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六㈡系統(tǒng)抽樣系統(tǒng)抽樣又稱等距抽樣或機械抽樣。方法是按照一定順序,機械地每隔若干個觀察單位抽取一個觀察單位組成樣本。例如：要從1000戶中抽取100戶作樣本,可先在門牌號1～10號之間隨機抽取一戶(假定為第5號住戶),其后每間隔10號抽取一戶,即抽取5、15、25、35、…、995，共100戶組成樣本。抽樣間隔=總數(shù)/樣本含量第33頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六3.優(yōu)缺點優(yōu)點是易于理解,簡便易行,容易得到一個按比例分配的樣本；缺點是一般情況下,雖然系統(tǒng)抽樣的抽樣誤差小于簡單隨機抽樣,但是在某些特殊情況下可能有偏性。例如：上述例子中我們抽取的住戶均為單號,其住房可能都是一個朝向,若作采光等衛(wèi)生學調查,將產生明顯的偏性。第34頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六典型案例:央視收視率調查第35頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六㈢整群抽樣先將總體劃分為Ｋ個群，每個群包括若干個觀察單位，再隨機抽取t個“群”（kt），并將被抽取t個群的全部觀察單位組成樣本。例如：要檢查某學校學習情況時,隨機抽取幾個班,對幾個班的全部同學進行考查。第36頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六優(yōu)缺點優(yōu)點是在大規(guī)模調查中，整群抽樣易于組織，可節(jié)省人力物力，容易控制調查質量；缺點是一般來說各群間差異較大，所以抽樣誤差較大。第37頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六㈣分層抽樣先按影響觀察值變異較大的某種特征，將總體分為若干層(strata），再從每層內隨機抽取一定數(shù)量的觀察單位組成樣本（樣本含量為n）又稱分類抽樣。優(yōu)缺點①抽樣誤差比較小；②先要將總體分層，層內個體差異越小越好，層間個體差異越大越好，便于對不同的層采用不同的抽樣方法。第38頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六CHISS的實現(xiàn)例如,某校有3個不同專業(yè)的研究班,每班10個同學,現(xiàn)要從每班各隨機抽取3名同學參加比賽,如何抽取?CHISS實現(xiàn)步驟:1編號建數(shù)據(jù)庫將30學生的學號及班級錄入數(shù)據(jù)庫中,建立數(shù)據(jù)庫.2產生隨機數(shù)點擊設計→實驗設計→隨機化方法→分層抽樣選擇分層變量:班級每個班人數(shù)都賦值為3→數(shù)據(jù)查看抽樣結果:1標記為被抽取對象第39頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六練習題現(xiàn)某年級2個班,1班6名同學,2班9名同學,現(xiàn)要從1班隨機抽取2名同學,2班隨機抽取3名同學參加比賽,如何抽取?第40頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六各種抽樣方法抽樣誤差的關系各種抽樣方法的存在抽樣誤差,一般是：整群抽樣單純隨機抽樣系統(tǒng)抽樣分層抽樣。第41頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六三、調查設計的主要內容第42頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六（一）調查研究的目的和任務

對所調查的目的應當十分明確，通過調查要解決什么問題。每次調查都應緊緊圍繞一個中心,不能分散調查的內容，致使調查內容龐雜，達不到預期效果。如2004年,一個十五攻關課題:“慢性乙肝中醫(yī)辯證規(guī)范及療效評價體系的研究”。第43頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六從統(tǒng)計學的角度來說，調查主要解決兩個問題：一是了解參數(shù)，用以說明總體的特征，如某當今中國兒童的身高均數(shù)、體重均數(shù)等；二是研究事物間的相關聯(lián)系，如吸煙與冠心病的聯(lián)系、肥胖與糖尿病的聯(lián)系等。第44頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六（二）暴露因素和觀測指標

明確暴露因素是什么因素水平哪些干擾因素觀測結果的主要指標是什么次要指標是什么第45頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六測量某事物的性質或數(shù)量的指標，可分為客觀指標和主觀指標兩類。如果一個事物的特征，是用某種客觀工具和方法來測量的，就稱為客觀指標。如果一個事物的特征是通過人的感覺來表達的，就稱為主觀指標，主觀指標可靠性較差。在研究工作中要盡量采用客觀指標。第46頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六（三）調查對象與調查范圍根據(jù)調查目的確定所要觀察的研究對象，制定出納入研究標準和排除標準，任何一個個體是否屬于調查對象都要根據(jù)納入研究標準和排除標準來確定。在調查實施過程中，要嚴格執(zhí)行原設計和計劃。屬于調查對象符合納入研究標準的盡量不漏，不屬于調查對象的一個不要。第47頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六調查范圍在調查中應對下列范圍作出規(guī)定:空間范圍---調查某一地區(qū)的事物;時間范圍---調查什么時間的現(xiàn)象;數(shù)量范圍---觀察多少例數(shù)。明確要調查什么時間的現(xiàn)象，調查哪些地區(qū)的事物，觀察多少例數(shù)。第48頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六（四）抽樣方法和調查研究方法抽樣方法是采用普查還是抽樣調查,若采用抽樣調查，還應確定具體的調查方法。即采用簡單隨機抽樣、系統(tǒng)抽樣、分層隨機抽樣、整群抽樣、分段抽樣、方便抽樣、配額抽樣、滾雪球抽樣等中哪一種。第49頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六調查研究方法根據(jù)研究內容的特點和研究所處的階段明確是采用現(xiàn)場調查、病例對照研究,還是隊列研究。(參學流行病學選修課)*不同的調查方法，有不同的特點，要根據(jù)研究課題的性質、客觀條件和研究目的選擇合適的調查和研究方法。第50頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六（五）調查項目與調查表設計

第51頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六1.調查項目的確定

分析項目是直接用于整理計算調查指標所必需的內容。備查項目是為了保證分析項目填寫的完整、正確、便于檢查、補填和更正而設置的，通常不直接用于分析。調查項目要精選，分析項目一個也不可少，備查項目不宜多，不必要的堅決不列。調查項目的定義要明確，提法要通俗易懂,使人不致誤解，盡量做到不加說明或少加說明即能標準統(tǒng)一。第52頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六2．調查項目的填寫

(1)封閉式回答：針對某一項目提供可能答案,供調查對象選答或調查員據(jù)實選項。

優(yōu)點是答案標準化，容易回答，節(jié)省時間，拒答率低，綜合匯總方便。缺點是調查對象容易隨便選答而失真，調查員容易圈錯答案。

第53頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六(2)開放式回答：不預先給出固定答案,讓調查對象自由地說出自己的情況和想法。設計答案時,每個項目之后需留足必要的空白。例如：填寫體重、身高等；詢問既往病史等。優(yōu)點是適于設計者不了解答案有哪些或答案難于一一列出的情況。缺點是分類資料不便綜合匯總。第54頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六3.調查表設計調查表（或稱為問卷（questionave））包含了所有的調查項目，在安排調查項目之前，最好有一個簡短的引導語，供調查對象了解本次調查的目的、意義和要求。大型復雜的調查，應隨調查表同時編制一份詳細的填表說明，供培訓調查員使用和調查時查閱。為了便于計算機錄入資料，需將調查表中所有要用計算機錄入、匯總、分析項目的各種可能結果給以適當代碼（包括缺失值的代碼設置）,并編制變量詞典。第55頁，共64頁，2022年，5月20日，8點48分，星期六調查表中調查項目中的排列順序應考慮：①符合邏輯；②先易后難；③封閉式回答在前、開放式回答及敏感項目在后。學生睡眠情況調查表。第5