考点直击 实验设计的原则 命中考题的根本
在实验设计中，应当严格遵守对照、随机、重复和均衡四个基本原则。
（一）对照原则
除了一个因素以外，其余因素都保持不变的实验叫做对照实验。通常，一个对照实验分为实验组和对照组。实验组，是接受实验变量处理的对象组；对照组，也称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。
1.设立对照的意义
设立对照组的意义在于使实验组和对照组内的非处理因素基本一致，即均衡可比。对照的意义还可以用以下符号表达：
T（处理因素）＋S（非处理因素）＝e（实验效应）＋s（非处理因素影响的结构）
实验效应是e与s混在一起的，实验设计的主要任务是如何使e能单独显示出来。设立对照，使实验中两组（或多组）的S均衡，即S1＝S2。这样，实验组T的效应e就可以显示出来。这样，通过对照就消除了非处理因素对实验效应的影响。
2.对照的基本形式
对照的形式有多种，可根据研究目的和内容加以选择，常用的有下列几种。
（1）空白对照，是指对照组不施加任何处理因素。例如，在“生物组织中可溶性还原糖的鉴定”的实验中，向甲试管溶液加入试剂，而乙试管溶液不加试剂，一起进行沸水浴，比较它们的变化。这样，甲为实验组，乙为对照组，且乙为典型的空白对照。空白对照能明白地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强了说服力。
（2）实验对照，是指对照组不施加处理因素，但施加某种实验因素。如观察赖氨酸对儿童发育的影响，实验组儿童课间加食含赖氨酸的面包，对照组儿童课间加食不含赖氨酸的面包。处理因素是赖氨酸，非处理因素是两组面包量是相同的。
（3）标准对照，是指不设立专门的对照组，而是用现有标准值或正常值做对照。在临床试验中常以某疗法为标准对照组，这种对照应注意标准组必须是代表当时水平的疗法，切不可用降低标准组的方法使实验效应提高。但实验研究一般不用标准对照，因为实验条件不一致，常常影响对比效果。
（4）自身对照，是指对照与实验在同一受试者身上进行，如用药前后作为对比。一般情况下还要求设立平行对照组。如“植物细胞质壁分离和复原”实验，就是典型的自身对照。自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组。
（5）相互对照，是指这种对照不设立对照组，而是两个或几个试验组相互对照。例如用莫雷西嗪治疗冠心病、高血压、心肌病和失调症引起的室性早搏时，设立冠心病组、高血压组、心肌病组和失调症组四个治疗组，相互比较它们的疗效。
（6）配对对照，是指把研究对象条件相同的两个配成一对，分别给以不同的处理因素，对比两者之间的不同效应。配对对照常用于动物实验，临床试验也可采用，但严格地说，很难找到相同或十分相似的对子。
（7）历史对照以本人过去的研究或他人研究结果与本次研究结果做对照。除了非处理因素影响较小的少数疾病外，一般不宜使用这种对照。用时要特别注意资料的可比性。(https://www.daowen.com)
（二）随机原则
所谓随机，就是每一个受试对象都有同等的机会被分配到任何一个组中去，分组的结果不受人为因素的干扰和影响。实验设计中必须贯彻随机化原则，因为在实验过程中许多非处理因素在设计时研究者并不完全知道，必须采用随机化的办法抵消这些干扰因素的影响。
（三）重复原则
所谓重复，就是实验要有足够的样本含量。重复是消除非处理因素影响的又一重要手段。通常有三层含义，分别是重复实验、重复测量和重复取样。
1.重复实验
重复实验是指在相同的实验条件下，进行两次或两次以上独立的实验，目的是为了降低以个体差异为主的各种实验误差。
2.重复测量
重复测量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趋势或部位改变条件下定量指标的分布情况。
3.重复取样
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。
实验设计中所讲的重复原则指的是重复实验，即在相同的实验条件下的独立重复实验的次数应足够多。这里的“独立”是指要用不同的个体或样品做实验，而不是在同一个体或样品上做多次实验。
（四）均衡原则
所谓均衡，就是要设法使各条件（即实验因素的各水平组合）下的受试对象受到非处理因素的干扰和影响的机会和数量基本相等。这样一来，由各组受试对象反映出来的实验效应才能较为客观地体现出处理因素取不同水平时所产生的效果。
对照的一个极其重要的前提是对照必须是均衡的。贯彻均衡的原则就是对照组除了缺少一个处理因素外，其他条件应与实验组均衡一致。这就是上述对照原则中表述的S1＝S2的原则。均衡性越好，就越能显示出试验组处理因素所产生的效应，从而可以减少非处理因素对实验结果的影响。在实验（或试验）设计中，没有对照就无法比较鉴别，有了对照没有遵循均衡原则也同样得不到正确的结论。