Week 06|實驗設計常見考量與問題討論
October 15, 2026
沿用上週的來源圖,檢查各組如何分組或取樣,以及處置、環境與量測條件。
本週主題:對照怎麼選?比較條件怎麼安排?
參考上週的來源圖,再檢查比較對象與條件配置。
| 週次 | 本週要做的判斷 |
|---|---|
| Week 04 | 問題與量測指標 (outcome) 是否對得上? |
| Week 05 | 處置與量測在哪一層?哪些紀錄來自同一來源? |
| Week 06 | 誰與誰比較? 除了想比較的因素,兩組還有哪些條件不同? |
今天要完成:
沿用一個比較,整理一項相關條件、原文依據,以及對結果的解讀。
找出作者的一個研究問題。
追蹤每筆量測結果的來源。
先查看 Methods:各組由研究者分派,還是依觀察資料分類?
作者沒有清楚說明分組或配置時:
| 研究情境 | 比較的組別或條件怎麼形成?要看的是什麼? |
|---|---|
| 疾病動物模式中的介入試驗 | 研究者將動物分派到研究介入組與對照組;各組接受的處置與共同程序。 |
| 肉雞飼糧、魚類水溫試驗 | 研究者設定不同飼料 (成分、比例、補充物) 或 水溫 (設定溫度、變化方式);動物如何安排到各條件。 |
| 不同季節的肉質觀察 | 依屠宰季節分類比較。同一牧場與屠宰場,四季共11個屠宰批次;各季體重是否不同,以及作者如何將體重與批次納入分析。 |
| 動物來源材料的方法比較 | 將材料分配給不同處理方法。先確認材料來源、起始量與操作條件,再看以哪個方法作為比較對象,以及回收量、純度或活性等指標能支持哪一項改善。 |
先寫清楚各組實際接受的處置,或資料如何分類,再列出要比較的因素,以及其他條件是否一致。
Maaland 2026|自家菌苗 vs 對照組
每筆結果能接回哪隻豬、哪個飼養來源?
上週:確認資料從哪裡來。
本週:檢查比較對象與相關條件。
比較:自家菌苗 vs 生理食鹽水
Saline 比較的是整體菌苗處置,不能單獨分開佐劑的作用。
| 論文主題 | 先讀哪些內容? | 本週先整理什麼? |
|---|---|---|
| 肉雞:小麥與酵素 | 飼糧組成、酵素添加與分組 | 選一個飼糧比較,列出小麥與酵素條件 |
| 肉雞:益生菌 | 飼糧、益生菌處置與分組 | 各組添加什麼?其他飼糧條件是否相同? |
| 魚類:水溫試驗 | 物種、性別、水溫與水槽安排 | 選定物種與性別,再比較不同水溫 |
| 肉豬:季節與肉質 | 季節抽樣、屠宰批次與統計分析 | 選一個季節比較,整理體重與批次如何納入分析 |
| 蛋黃:IgY 萃取 | 材料準備、分配與萃取方法 | 選兩種方法,整理起始材料與比較指標 |
沿用已選的比較與量測指標,再依原文整理兩組條件。
| 論文主題 | 先讀哪些內容? | 本週先整理什麼? |
|---|---|---|
| 小鼠:MPTP | 模式建立、介入處置與分組 | 選一個比較,列出兩組接受的完整處置 |
| 小鼠:HFD | 飲食、培養上清液處置與分組 | 分開列出飲食條件與上清液處置 |
| 小鼠:APAP | 各組的 APAP、研究處置與 NAC | 選兩組,說明這個比較要回答什麼 |
| 小鼠:AOS/痛風 | 模式建立、AOS 處置與量測時間 | 選兩組,在相同時間點比較同一量測指標 |
沿用已選的比較與量測指標,再依原文整理兩組條件。
沿用已選的比較,寫出作者如何分組、設定條件或抽樣。
沿用上週的比較;尚未選定者,可參考前兩頁的論文範例。
觀察研究可選「夏季與冬季」,方法比較可寫「方法 A 與 B」。
研究問題寫清楚後,才能選擇合適的比較對象(comparator)。
這個對照能回答什麼問題?哪些作用仍無法區分?
先看比較目的,再辨認對照在研究問題中的角色。
在適用條件下,不含待研究的關鍵介入,
提供參考反應。
對照的角色與實際操作,需要一起說明。
陰性參考要如何實際安排?先看藥物載體與給藥程序。
假想情境:藥物溶在 vehicle 中,逐隻注射。
查 配方、體積、途徑與時程,不能只看組名。
Vehicle組接受了程序;未處置組提供另一種參考條件。
未接受指定研究處置或相關操作的參考組。
Untreated 與 naïve 是否同義,要讀 paper 的實際定義。
有手術或其他程序時,要確認兩組保留哪些相同操作、省略哪些步驟。
教學假想:比較某項手術處置的影響。
Sham 也有負擔,須依科學問題與倫理評估決定。
除了核對操作程序,也要確認測試系統能否偵測到預期反應。
在適用條件下,使用 預期能產生某反應的處置或參考。
能辨認預期反應,與比較新處置是否較好,是不同任務。
新處置 vs 既有處置
沒有顯著差異,不能直接宣布兩者等效。
看完各種用途,現在用同一張表回查比較目的。
| 對照 / 比較 | 主要用途 | 要查的資訊 |
|---|---|---|
| 陰性 Negative | 未加入關鍵介入的參考 | 背景反應與共同程序 |
| 載體 Vehicle | 採相同載體與給藥程序 | 配方、途徑與時程 |
| 未處置 Untreated / naïve | 未接受指定操作的參考條件 | 未接受哪些操作 |
| 模擬處理 Sham | 保留相關操作程序 | 保留與省略的步驟 |
| 陽性 Positive | 確認特定預期反應可辨認 | 模型、量測指標與時程 |
| 既有處置 Active comparator | 比較新處置與既有處置 | 比較目標與完整策略 |
同一組可以有不同用途;設置各組都要有明確的研究理由。
Maaland 2026|自家菌苗 vs 生理食鹽水;未設已知有效菌苗比較組。
| 從原文看到什麼? | 能回答什麼? | 還不能直接說什麼? |
|---|---|---|
| 文中背景:當時沒有商用菌苗 | 不能隨便指定一個商用品作陽性對照 | 不是證明所有預防方式都不存在 |
| 兩組依共同跛行標準追蹤 | 本次菌苗處置相對 saline 的臨床表現 | 沒有顯著降低,不等於所有條件下都無效 |
| 另外追蹤部分豬隻的抗體 | 提供探索性的抗體變化資料 | 抗體量測不能代替保護效果或陽性組 |
| 試驗期間未確診每個跛行病例的病因 | 結果適用於符合標準、接受治療的跛行 | 不能直接當成已確診感染的預防效果 |
第6週:看懂比較與限制。第10週 PREPARE / 第11週 ARRIVE 再回來規劃與評讀。
| Anchor paper | 先用這個比較理解 | 接著核對哪些條件? |
|---|---|---|
| 青鱂魚與大肚魚:行為試驗 | 固定物種與性別組合,比較 18°C 與 28°C 的接近次數 | 魚隻來源、配對與水槽安排、共享控溫系統、錄影與判讀方式 |
| 肉豬屠體:季節肉質觀察 | 例如夏季 vs 冬季,比較同一肉質指標 | 同牧場與屠宰場;各季體重、屠宰批次,以及作者已做的分析處理 |
| 蛋黃:IgY 萃取方法 | 選兩種方法,比較同一回收或品質指標 | 起始材料與分配、起始量、操作批次及指標定義 |
水溫試驗是研究者設定條件;季節肉質是依觀察資料分類。都不必硬套藥物對照名稱。
研究問題 → 量測指標與時間 → 比較安排 → 結果能支持的結論
可以用自己的基線值作參考;觀察到變化後,再判斷能否歸因於處理。
| 教學假想:追蹤同一隻動物 | 處理前 baseline | 處理後一週 |
|---|---|---|
| 疼痛評分 | 較高 | 較低 |
| 這個比較能回答 | 原本的疼痛狀態 | 相對 baseline 改變多少 |
| 判斷處理效果還要考慮 | 開始處理 | 自然病程、生長、測試適應與量測條件 |
縱向追蹤 (longitudinal study) 可以有一組,也可以有多組。
若要判斷處理效果,可讓適當的同期比較組也追蹤前後,比較兩組的變化;疼痛下降不等於疾病已改善。
過去的資料可以提供參考;能否支持本次比較,要核對來源、量測與執行條件。
| 想借用的舊資料 | 必須核對 |
|---|---|
| 相同動物模型 | 動物來源、日齡、疾病階段與納入條件是否可比? |
| 相同量測指標名稱 | 定義、單位、量測時間、設備與判讀方式是否一致? |
| 同一實驗室的資料 | 飼養、操作者、操作批次與程序是否改變? |
相同模型與指標名稱,不代表舊資料可以直接當成本次的同期對照。
若要納入正式比較,須說明選用依據、分析方法與限制。
Maaland 2026|菌苗 vs saline,六與九週齡分別注射。
育肥期比較:每隻豬是否因符合標準的跛行接受治療。
Tsai 2026|在反覆 APAP 暴露的小鼠研究中,評估果皮萃取物與其成分的肝保護作用。
先選血清 ALT 活性,看看如何依研究問題選擇比較對象。
三個參考組+四個研究介入組;先看安排,再辨認各種對照的用途。
| 七組安排 | 在研究中的用途 |
|---|---|
| Normal:一組 | 未接受 APAP;仍有生理食鹽水注射程序 |
| APAP:一組 | 提供肝損傷背景,未加入待研究介入 |
| APAP+NAC:一組 | 作者設定的陽性對照 |
| APAP+CD-EE:兩個劑量組 | 評估果皮萃取物 |
| APAP+Nob、APAP+Tan:各一組 | 分別評估兩種成分 |
介入:第一週開始,持續九週。APAP:第二週開始,持續八週。
先介入,再於 APAP 暴露期間持續介入:評估肝保護,沒有測試已經有肝臟損傷後才開始治療。
本例要學會:先說研究問題,再選比較對象;不同對照回答不同問題。
以研究結束時的血清 ALT 活性為例:
先比較 APAP+CD-EE vs APAP negative control。
都以研究結束時的血清 ALT 活性為例,先選一個 CD-EE 劑量組。
| 想回答的問題 | 主要比較 |
|---|---|
| 加入萃取物後,肝損傷相關指標是否改變? | APAP+CD-EE vs APAP |
| 萃取物與已知介入 NAC 的表現有何不同? | APAP+CD-EE vs APAP+NAC |
| 萃取物組與未建立肝損傷的參考相差多少? | APAP+CD-EE vs Normal |
本例的重點:研究問題改變,主要比較對象也會改變。
結果限於本篇小鼠試驗條件;能否應用於人體,仍需其他研究驗證。
摘要表可以回查;現在先選比較目的,再選對照。
沿用藥物 A 的肝損傷案例,以血清 ALT 活性作為指標。
先說明比較目的,再決定需要哪些組別。
回來後先查籠位、日期、操作者與批次,再接到各位的 anchor papers。
保留比較句與來源圖,回來沿用同一份紀錄。
選好比較對象後,接著檢查籠位、測定日期與操作者是否也隨組別改變。
其他變異來源,何時會與研究因素難以分開?
沿用藥物比較,先看兩組是否各自只養在一個籠內。
假想:藥物組全在 Cage A;vehicle 組全在 Cage B。
若籠內條件影響量測結果,這個設計無法區分藥物作用與籠間差異。
增加同籠動物的影像視野、細胞或量測次數,不會增加獨立的籠來源。
剛才看籠與組別的配置;這篇說明籠內條件為何值得查。
Van Loo 2002|想減少群養雄鼠的攻擊行為。
研究飼養條件時,它是研究因素;研究藥效時,它可能是要核對的其他條件。
不同籠的環境可能不同;不同測定日也可能有設備或試劑等差異。
假想:Day 1 全做 vehicle;Day 2 全做藥物。
每一天能否都有兩組的動物或樣本?
同一天完成,仍要查誰操作、各組測定順序如何安排。
假想:A 操作者只做藥物組;B 只做對照組。
記錄操作者、測定時間,以及各批次測定哪些樣本。
如何安排順序與遮蔽組別,下週再進行討論。
操作技術之外,研究者相關的氣味也可能影響反應。
Sorge 2014|檢查研究者相關刺激與齧齒動物的疼痛反應。
兩組分別由誰測定?誰在場?測定順序如何安排?
辨認了組別與日期重合的問題,接著看配置如何改善。
教學假想配置:
讓同一批次內有兩組可比較;仍需核對樣本來源、操作程序與測定順序。
這張是配置示例,不是樣本數建議。
條件不同不一定構成混雜(confounding);還要看它是否與組別相關,以及是否影響結果。
| 判讀 | 目前知道什麼? |
|---|---|
| 其他變異來源 | 可能影響量測指標,但不一定與組別相關 |
| 可能混雜風險 | 與比較條件有關,需查實際配置及影響 |
| 已知完全重合的配置 | 每組只對應一籠 / 一天,難分開來源 |
| 資訊缺口 | 原文未報告,尚無法確認配置 |
寫「未報告」與寫「已知完全重合」,需要不同證據。
先把這些判讀用在自己的比較,再看魚類、季節肉質與材料方法案例。
在來源圖旁先補一項相關條件。
如有風險,另寫出理由;尚未查清楚的資訊先標「待核對」。
研究物種的生態行為,也可能採用實驗操弄。
請查:兩個溫度條件如何配置到控溫系統與試驗輪次?
固定你選的物種與性別組合,再找 Methods 依據。
Wang 2023:描述商業豬群的品質變異,並探索肉品品質的預測指標。
分析流程:描述資料 → 季節與體重分析 → 性狀相關 → 迴歸預測公式
本週先看:樣本來源與比較條件,是否足以支持後面的分析與解讀?
教師示範:夏季 vs 冬季的滴水損失(drip loss);其他季節與指標也可以選。
這篇的比較條件,我們已經知道:
抽選豬隻量測 ≠ 把豬隻隨機分派到季節。
教師示範:夏季 vs 冬季、滴水損失(%);不是指定作業答案。
| 要整理的內容 | 夏季 | 冬季 |
|---|---|---|
| 比較如何形成 | 從夏季批次抽選量測,67 隻 | 從冬季批次抽選量測,79 隻 |
| 來源與批次 | 3 個屠宰批次 | 3 個屠宰批次 |
| 抽選方式 | 原文稱隨機抽選; 執行與排除細節未交代 |
原文稱隨機抽選; 執行與排除細節未交代 |
| 量測指標 / 條件 | 滴水損失(%);4°C、屠宰後 24 h | 同一指標與測定條件 |
| 共同背景 | 同一牧場、同一屠宰場 | 同一牧場、同一屠宰場 |
| 體重與批次 | BW 與季節內的屠宰批次納入分析 | 同一分析架構 |
可自行選秋冬等比較;換季節或指標後,重新核對數量與量測條件。
教師示範:整理可確認的資訊,再說明判讀限制。
| 文獻可確認的內容 | 可以怎麼寫? |
|---|---|
| 夏冬各 3 個批次;抽選量測 67、79 隻 | 比較的是不同季節、不同批次的豬隻 |
| 採用同一滴水損失測定方法 | 量測指標與方法有共同依據 |
| 季節比較模型納入體重與批次 | 作者有做分析調整;仍須另評估模型與推論 |
| 未提供詳細抽選程序與排除條件 | 無法確認實際執行是否一致;不能直接判定有偏差 |
可完成的判讀:先報告樣本中的季節關聯;不能直接歸因於溫度。
找不到的資訊可註記限制;不要求自行補出答案或聯絡作者。
把焦點放在材料分配,組名不必套用疾病模式。
只看圖的「萃取方法比較」部分。
請查:
再看來源圖:已記錄的條件與缺少的連線,對分析有不同意義。
先確認資料怎麼來,再判斷分析能支持什麼;調整變項需要科學理由。
沿用已選的比較,依研究類型整理來源、操作與量測條件。
| 比較類型 | 先寫什麼? | 再查什麼? |
|---|---|---|
| 介入 / 實驗條件 | 處置或條件與comparator | 共同程序、環境與配置 |
| 觀察性資料 | 觀察類別與抽樣來源 | 背景差異、batch與時序 |
| 材料 / 方法 | 方法與材料來源 | pool、起始量與操作批次 |
共同成果:一個比較、一項相關條件、原文依據與判讀。
教學假想:12 份樣本,藥物與 vehicle 各 6 份;每天最多測 6 份。
| 測定日 | 兩組分開測 | 保留當日比較的安排 |
|---|---|---|
| Day 1 | 6 份 vehicle | 3 份藥物+3 份 vehicle |
| Day 2 | 6 份藥物 | 3 份藥物+3 份 vehicle |
改善:每個測定日都有兩組樣本。
仍須核對:來源分布、保存時間、試劑批次與操作程序。
Hurst & West 2010:比較移動小鼠的方式與焦慮、接近反應。
| 移動方式 | 該研究報告的反應 |
|---|---|
| 以尾部抓取移動(tail handling) | 較強迴避、較高焦慮 |
| 使用隧道或雙手承接(tunnel / open hand) | 自願接近、較低焦慮,並接受身體保定操作 |
移動小鼠的方式,也可能影響量到的行為反應。
若中途換 handling 方式:記錄變更時間、受影響動物與兩組的安排。
沿用教學假想:第二週起改用 tunnel handling;不是原論文的研究事件。
| 要記什麼? | 示範紀錄 |
|---|---|
| 何時、為什麼改? | 第 8 天起;依福利評估改用隧道移動 |
| 哪些動物受影響? | 兩組所有動物;保留個體與籠號對應 |
| 變更前後各用什麼方法? | 第 1–7 天採原方法;第 8 天起兩組同步採新方法 |
| 後續如何處理? | 量測紀錄連回日期與方法;解讀前後變化時說明此變更 |
兩組同步更換方法,可避免操作方式與組別完全重合;仍須考慮對前後比較的影響。
先確認兩組如何測定、接受哪些操作,再說明這些條件如何影響比較。
| 剛才的例子 | 對比較的影響 | 回到論文,可以查什麼? |
|---|---|---|
| 兩組分兩天測 | 組別與測定日完全重合,難以分開解釋 | 各測定日或批次是否都有兩組? |
| 不同 handling 方式 | 操作方式可能改變動物反應 | 兩組的操作方式是否相同? |
| 中途更換 handling 方式 | 前後變化也可能包含操作改變的影響 | 何時改變?哪些動物受影響? |
沿用自己的比較,整理一項相關條件;記下原文依據或待核對的資訊。
下列範例協助選擇相關條件;已有比較與指標者可直接沿用。
| 研究 | 示範比較與量測 | 先整理的條件 |
|---|---|---|
| 魚類行為 | 18°C vs 28°C;固定物種與性別組合,比較接近嘗試次數 | 10 分鐘影片的量測方法、試驗缸與共享控溫系統 |
| 肉豬屠體 | 秋季 vs 冬季;滴水損失(%) | 秋 70 隻、冬 79 隻;各 3 批,採同一測定方法 |
| IgY 萃取 | PEG vs AS;IgY 純度(%) | 起始蛋黃材料的分份與每種方法的重複萃取 |
也可選其他季節、方法或指標;數量與來源需隨比較重新核對。
沿用比較句與來源圖;不必重新閱讀整篇,也不用填出原文沒有的資訊。
先確認比較與指標,再整理一項條件。
| 內容 | A 組 / 類別 / 方法 | B 組 / 類別 / 方法 | 依據或資訊狀態 |
|---|---|---|---|
| 自行選定的比較 | __ | __ | __ |
| 量測指標與時點 | __ | __ | __ |
| 一項條件:來源、批次或程序 | __ | __ | 已報告 / 待核對 / 未交代 |
寫一句:這項條件如何影響比較?若資訊不足,說明無法確認什麼。
課後交:一個比較、一項條件、原文依據與判讀。
Maaland & Oropeza-Moe 2026|沿用上一頁表格,選「注射程序」作為一項條件。
| 內容 | A:自家菌苗組 | B:saline 組 | 依據或資訊狀態 |
|---|---|---|---|
| 自行選定的比較 | 自家菌苗製劑 | 0.9% 生理食鹽水 | 已報告:注射內容 |
| 量測指標與時點 | 育肥期首次因跛行接受治療的豬隻比例 | 同一指標、同一追蹤階段 | 已報告:病例定義與分析終點 |
| 一項條件:注射程序 | 6、9 週齡;頸部肌肉注射,每次 2 mL | 相同週齡、部位、途徑與體積 | 已報告:Experimental design |
判讀:兩組有相應的注射程序,比較的是菌苗製劑相對 saline 的整體效果。
Saline 不含菌苗中的佐劑,不能把差異單獨歸因於抗原。
只說一個比較與一項條件;可以分享已確認的安排,也可以說明資訊限制。
視時間安排同學依序分享;先完成個別整理。
不以找到多少缺點評分;看比較、依據與判讀是否接得起來。
問題與量測 → 資料來源 → 比較條件;今天把第四至第六週的工作接在一起。
課後整理一份紀錄:
下週:安排誰操作、先測誰、誰知道組別,進一步降低 bias。
本頁是課後閱讀索引;前面的研究案例已納入正式授課。
假想案例均為教學設計,不代表任何 paper 的實際資料。