配对比较设计(material2pairs design) 是指将试验对象按照某些特征或条件配成对, 随机将其中之一分配到试验组, 另一列入对照组, 连续试验若干对, 而后按配对比较设计的分析方法说明其试验效应。由于此法简便、经济、高效, 故临床科研工作者乐于采用。但若试验设计不严密, 会产生严重偏性( severe bias) , 甚至导致错误结论(w rongconclusion)。为此, 现将配对比较设计的正确应用阐述如下。

　　1　配对比较设计的优点及类型
　　1. 1　优点　配对比较设计之所以广为采用, 主要基于后列两个优点: (1) 检验效率高。由于配对比较设计可严格控制非处理因素, 排除非处理因素对试验的干扰, 降低个体变异度, 从而减少了抽样误差。在样本含量相同的条件下, 采用配对检验,比两样本检验更易获得显著性的结果; (2) 配对比较设计的检验效率高。一般用较小样本即可获取满意的结果, 是一种经济、高效的设计方法。
　　1. 2　类型　根据受试对象来源的不同, 分为同源配对(homogenet icmatch ing) 和异源配对(hetero2genet icmatch ing) 两种。前者又称同体配对(ho2mobody match ing) , 即试验和对照在同一受试个体身上进行观察的方法, 分为4 种类型: (1) 同一受试对象处理前、后的数据(A 型设计) , 又称自身配对( self2match ing) , 如用某药治疗高血压, 观察治疗前、后舒张压的变化; (2) 同一受试对象两个部位的数据(B 型设计) , 如药物皮试, 同一受试者一侧上臂注入受试药液, 在另一侧上臂注入溶媒(so lvent) 作为对照; (3) 同一受试对象、同一样品用两种方法或仪器检测结果(C 型设计) , 如用新法和旧法分别测定儿童的血钙含量; (4) 用同一方法或仪器检测同一受试对象不同标本的检测结果(D 型设计) , 如用原子吸收法测定同一儿童的血清锌(serum zinc) 和发锌(hair zinc)。后者又称异体配对(heterobody match ing) , 是分别在两个配对的受试对象身上进行观察的方法(E 型设计) ,如根据性别、年龄和病情轻重等主要因素, 将受试患者配成对, 以观察甲、乙两药对该病的疗效。
　　在实际工作中, 应根据研究目的和资料性质,认真选用试验设计类型。A 型设计主要是解决施加的处理因素(药物或疗法等) 对受试者有无影响; B 型和E 型设计主要是解决两种处理方法的结果有无差异; C 型和D 型设计主要是解决同一指标在同一个体的不同标本间或不同指标在同一个体是否有依赖性或因果关系。

　　2　配对比较设计的注意事项
　　2. 1　自身配对设计(A 型设计) 不适用于长期观察的分析　随着试验时间的延长, 可能存在一些已知的或未知的干扰因素, 使试验前、后条件失去可比性。有些疾病, 如感冒等, 可不经任何处理, 仅靠自身的抵抗力或疾病本身的进程, 自行缓解甚至痊愈; 有些疾病, 如慢性支气管炎等有随季节变化的趋向。此时, 若比较用药前、后的效应, 则难以判断是药物的作用抑或自然缓解。因此, 为避免干扰因素的影响, 自身配对试验也可同时设空白对照组。数据处理时, 分别求出试验组和对照组的差值, 采用成组比较的假设检验, 而不采用成对比较。
　　2. 2　确保试验个体与对照个体不能相互干扰　如研究某药的散瞳作用, 用家兔的双眼进行配对试验(B 型设计)。若理论上已经证明, 该药只有局部作用, 不易吸收或不致通过神经反射及体液因素影响对照眼, 则该配对试验是可行的, 否则, 不能采用配对试验。
　　2. 3　异源配对要尽量保持每对受试对象内部的均衡　异源配对(E 型设计) 时, 常按照受试者的年龄、性别、病情等主要影响因素配成对, 使每对的内部, 除受试因素不同外, 各主要影响因素应尽可能均衡一致, 以保证配对试验的高效性。若各对内混杂因素未能作有效控制或事实上难以控制,则应舍弃配对比较设计, 而采用样本含量要求较大的成组比较设计。
　　相关系数(coefficient of co rrelat ion) 是影响配对计量资料检验效能的主要因素, 如配对设计合理, 各对间数据常存在明显的正相关关系〔1〕。因此, 可用相关系数预先判断配对试验是否成功〔2〕。正相关系数越趋向1, 说明配对试验越成功。

　　3　配对比较设计资料的分析方法
　　3. 1　计量资料(measurement data) 　配对计量资料的处理, 一般是求出每对数据之差进行分析。首先应判断差值变量是何种分布类型, 若呈正态分布, 则选用配对t 检验(paired t2test) , 其公式为t= dq? sdq, 式中dq 为差值的均数, sdq 为差值的标准误; 若差值为非正态分布, 可选用非参数检验的配对秩和检验( rank sum test)〔3〕。
　　上述C 型设计的目的是判断能否用新法代替旧法来测定血清钙含量; D 型设计的目的是判断能否用发锌测定(采样方便) 来代替血清锌测定。最适宜的方法是直线相关( linear co rrelat ion)和直线回归分析法( linear regression analyses)。如两变量存在回归关系时, 该法既可提供两变量之间的相关程度(以相关系数r 表示) , 又可提供两变量的直线回归方程(∧y = a+ bx)。如专业上认为误差范围内的波动可以忽略不计, 则可用新法测定值代入回归方程求得旧法的估计值, 或用发锌测定值代入回归方程求得血清锌的估计值。
　　3. 2　计数资料(enumerat ion data) 　1: 1 配对计数资料一般如表1 所示。在严格配对的条件下, 每个对的结果必属于下列4 种情况之一, 试验和对照皆为(+ ) , 其对数为a; 试验(+ )、对照(- ) , 其对数为b; 试验(- )、对照(+ ) , 其对数为c; 试验和对照皆为(- ) , 其对数为d。
　　表1　1: 1 配对计数资料的分析

　

　　此类资料采用2×2 表配对V2 检验, 表中a和d 在试验组和对照组是一致的, 对差异比较无意义者可以不计。实际上是比较b 和c 的差异有无显著性。
　　当b+ c≤40 时, 采用公式:V2= ( lb- cl- 1) 2 (b+ c) ;
　　当b+ c> 40 时, 采用公式:V2= (b- c) 2 (b+ c)。
　　有时由于受到病例数的限制, 难以增加1: 1配对的对数, 可以采用1: 2 配对来提高检验效率。1: 2 配对计数资料一般如表2 中r、s、t 分别表示。当试验为(+ ) 时, 与之配对的两名对照皆为(+ )、一个(+ ) 一个(- )、皆为(- ) ; u、v、w 分别表示当试验为(- ) 时, 与之配对的两名对照皆为(+ )、一个(+ ) 一个(- )、皆为(- )。

　　　

　　此类资料采用2×3 表配对V2 检验〔4〕, 表2中r 和w 在试验组和对照组是一致的, 对差异比较无意义者可以不计。
　　计算公式为V2= 〔t - E (t) S- E (s) 〕2〔V ar ( t)+ V ar (s) 〕, 自由度= 1。公式中E (t) ( t 的理论值)=1/3( t+ v) , Es (s 的理论值) =2/3( s+ u) ,V ar ( t)( t 的方差) =2/9( t+ v) ,V ar (s) (s 的方差) =2/9( s+ u)。
　　3. 3　等级分组资料( ranked data) 　文献介绍了配对设计等级分组资料的分析方法, 属于非参数检验法, 具有不受资料分布影响、适用于小样本资料等多项优点〔5〕。因方法稍繁, 限于篇幅, 在此不再赘述。

　　参考文献：
　　1. 陈佩珍, 陆守曾. 关于配对t 检验效能的研究. 中国卫生统计, 1996; 13 (6) : 19
　　2. 姜又红, 魏庆静. 配对t 检验在医学研究中的正确应用. 中国卫生统计, 1995; 12 (1) : 59
　　3. 何大卫. 秩和检验. 见: 杨树勤主编. 卫生统计学. 第3 版, 北京: 人民卫生出版社, 1993: 87290
　　4. 丁道芳, 凌瑞珠. 临床试验设计与分析. 北京: 人民卫生出版社, 1989: 52254
　　5. 李福林. 配对比较设计中等级资料的检验方法. 中华预防医学杂志, 1983; 17 (6) : 336

《现代妇产科进展》1997年 第6卷 第3期