前面已经介绍了实验设计中的随机原则,在此介绍实验设计中具体应用的随机化方法。
随机化方法很多,玩扑克牌的洗牌方法是最通常的随机化方法,医学科研中常用的随机化方法有如下几种,实际应用中可选择。
1.摸球法
(1)将受试对象按某一规定的顺序编号:如40只受试动物,雌雄各半,分别编为1～20号和21～40号。
(2)确定组别及代号:根据实验设计要求,确定受试对象所分组数并取以代号。如将40只动物随机分为四组,分别用甲、乙、丙、丁表示。
(3)确定色球代表的组别:用每种色球代表一个组别。如红球代表甲组,黄球代表乙组,蓝球代表丙组,绿球代表丁组。
(4)摸球分组:将数量相等的数种色球装入一口袋之内,充分混匀,每次摸取一个,按受试对象的编号次序,将轮到分组的受试对象编入摸取的色球所代表的组别之中。每次摸取后,应将被摸取的色球重新放入袋中,充分混匀,再继续摸取。如果第一次摸取红球,则将1号受试对象编入甲组。如果第二次摸取蓝球,则将2号受试对象编入丙组。如果第三次摸取的还是蓝球,则应放回袋内充分混匀后重新再摸。如果第四次摸取绿球,则将3号受试对象编入丁组。第4号受试对象无机可随,应编入乙组。同样,5～8号、9～12号……,直至所有受试对象分配完毕,编入各组。
2.抽签法 是民间日常生活应用较广泛的一种方法,科研中可用于随机抽样和随机分配。基本步骤同摸球法,举例如下。
例9-1 研究总体中共有900个单位,拟从中抽取100个作为研究观察对象。
本例属随机抽样问题,从900个单位的总体中随机抽取100个作研究对象。先将900个单位按一定标志进行编号1～900。再据总体总数目从1到900号分别写一个小纸片(签),共900个,与研究总体编号相对应,然后把小纸片放在碗中充分混合,从中抽100个纸片,与抽中纸片相对应号码的就是抽样的100例观察对象。
例9-2 将20只动物随机分配到两个组。
这是随机分配问题,将20只动物编号1～20,再写20个签,甲、乙各10个,按动物编号从中抽签,如第一次抽签为甲,则第一号动物到甲组,其余类推。
3.随机数表法 随机数表多在随机抽样中应用。步骤如下:
(1)确定研究总体数,并将其从1开始顺序编号。
(2)确定抽样例数,据样本大小的推算确定研究所需要样本例数。
(3)查随机数表,并规定抽样方法。
例9-3 要了解某校2000名中学生视力情况,拟用抽样方法调查100人,如何抽样。
先将学生编号,然后在随机数表中任意指定一个数字,向任何一个方向摘录数字,以4个数字为一组(4位数)共取100组,这些四位数中,凡大于2000直至4000者,减2000,大于4000直至6000者减4000……使每一组数字都不大于2000(总体例数),与这些数字相对应号码的学生就列为调查对象,例如,从附表1的第11行第一列开始向右摘录数字,1818,0792,4644,1716,5809,7983,8619,6206,7650……分别减去2000,4000,6000,8000后变成1818,792,644,1716,1809,1983,619,206,1650……被编为这些号码的学生就为研究样本。
4.随机排列表法 是由4个10×10随机化拉丁方和20、30、40、50、100个自然数的随机排列表组成。表中U是每行或列奇偶数的游程总数,U大表示奇偶数分布均匀。Rs是每行或列数字顺序的等级相关系数(Spearman),Rs小表示数字排列随机化好。附表1(1)是个10×10随机拉丁方,适用于10只动物以内。附表1(2)～(6)是20、30、40、50、100个自然数的随机排列表。适用于20、30、40、50、100个动物之内的分组,应用方法举例如下。
例9-4 将10个受试对象随机分为甲、乙两组。
先将受试对象编为1～10号,然后查附表1(1)取任意一方中的一行,如取2号方第2行,将随机数字标于受试对象编号下面,规定随机数字奇数者,与其相对应的受试对象编号者分入甲组,偶数者分入乙组。则第2、4、5、7、8号受试对象编入甲组,第1、3、6、9、10号受试对象编入乙组。表示形式为:
例9-5 将16个受试对象分为甲、乙两组。
先将受试对象编为1～16号,查附表1(2)任一行列随机数字,如第二行,舍去大于16的数字,标于受试对象编号下面,规定随机数字单数者,与其相对应的受试对象编号者编入甲组,双数者编入乙组。结果如下。
例9-6 将24个受试对象随机分入甲、乙、丙三组。
先将24个受试对象编为1～24号,查附表1(3)任一行、列,取随机数字标于受试对象编号下面,大于24的舍去,规定与随机数字01～08相对应受试对象编号者分入甲组,09～16的分入乙组,17～24的分入丙组。本例取附表1(3)第4行随机数字。结果如下。
例9-7 配对设计分组,将10对受试对象随机分入甲乙两组。
先将对子进行编号为1～10个对子号,每对编成先后两顺序号,查附表1(1)任一方,任一行列,如1号方第9行,取随机数字标于受试对象下面,规定遇随机数字为单数者,与其相对应的对子编号中的第一个受试对象编入甲组,第二个受试对象编入乙组;遇随机数字为双数者,与其相对应的对子编号的第一个受试对象编入乙组,第二个编入甲组。随机结果如下。
对子编号:1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
随机数字:4 1 3 8 2 9 5 0 7 6
第一个受试对象组别:乙甲甲乙乙甲甲乙甲 乙
第二个受试对象组别:甲乙乙甲甲乙乙甲乙 甲
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