样本含量与实验设计中的重复原则

重复原则的概念：虽然重复通常有3层含义，即重复实验、重复测量和重复取样，但实验设计中所讲的“重复原则”主要是指“相同实验条件下的独立重复实验的次数要足够多”这样一个原则，即“重复实验原则”。各实验条件下的独立重复实验次数，就是前面所说的各小组的样本含量；重复测量一般是指受试对象接受某种处理后，在不同时间点或对称的不同部位上被重复观测某定量指标的数值大小，目的是看定量指标随时间推移的动态变化情况或部位改变条件下定量指标的分布情况；而重复取样，就是在同一个时间点从同一受试对象身上或同一个样品中取得多个标本，目的是看各标本中某定量观测指标值的分布是否均匀或检测方法是否具有重现性。

重复原则的作用：当人们关心的实验结果是一个不能事先准确断定的某种结局时，一般称其为“随机变量”的一种具体表现，如用某种药物治疗患有某种疾病的患者，其结果可能是“治愈、显效、好转、无效、死亡”之一，事先谁也说不准。具有随机性结果的实验研究统称为“随机实验”，要想比较正确地反映随机实验结果出现的一般规律，必须进行大量的独立重复实验。又如，投掷一枚质地均匀的硬币实验，看其结果是正面朝上还是反面朝上，投掷1次或10次，其结果都是随机的，而投掷10万次，则正面朝上与反面朝上的机会接近相等，约为0.5。由此可知，重复的作用就是确保能真实地反映随机变量的统计规律性。当然，在实际的科研工作中，在一个特定的条件下不可能做无数次独立重复实验，最好结合具体情况作出合理的估计，一般来说，不做重复实验或仅重复2或3次实验，其可靠性是值得怀疑的。

以下是一个误用重复取样取代重复实验的实例。

【例4－3－1】　原文题目：重量法测定血苯－白蛋白加合物的初步研究。用气－质联仪（GCMS）测定血液中的苯－白蛋白加合物，由于采用昂贵的仪器和同位素内标物，在一般实验室难以进行。本研究采用重量法测定，并与GC－MS法进行比较，同一标样用GC－MS法测3次，重量法测7次，±s分别为1.9±0.1（mg/ml）和2.0±0.1（mg/ml），经t检验，平均值之间差异无统计学意义（P＞0.05）。

对差错的辨析与释疑：原作者的目的是检测两种方法测量结果是否具有一致性。但实际检测时，仅做了一个标样，并且仅对这一个标样进行了重复取样，表面上有若干个数据，但实际上这些数据均来自于同一个样品，并不能很好地代表不同浓度样品所在的总体。这样做，仅能得出对这一标样的多次重复取样结果的准确性高低，并不能推论到一般样品中去。

应根据专业知识，合理确定标样的浓度范围，选定多个标样用目前被公认的测定方法和重量法同时进行测量，并选用合适的统计分析方法，如直线回归分析，其零假设与备择假设分别为总体斜率β＝1与β≠1，而不应采用t检验，这样才能推论两种方法测量结果是否具有一致性。