被试因素作用于受试对象所引起的效应，总是通过具体的效应指标来反映的，因而观测指标的选择至关重要。所选用的指标必须与研究目的有本质的联系，必须能确切反映所施加的处理因素的效应，即观测指标必须与研究目的有关联性。关联性较强的指标尤其是特异性指标易于揭示事物的本质，并且不易受其他因素的干扰。例如，用一般的肝功能作为原发性肝癌的检测指标，显然是不正确的，而用甲胎蛋白则要特异得多。
观测指标的数目主要取决于研究内容及其需要，不宜过多亦不宜过少，凡无助于增强结论或与结论无密切关系者都是多余的。所选用的指标应有相当的灵敏度，能充分反映出处理因素的真正效果。原则上而言，客观指标优于主观指标，计量指标优于计数指标，动态指标优于静态指标。
随着医学科学的进步，新发现、新手段、新技术层出不穷，为观测指标的选择提供了有力的支持。所选用的指标应具备先进性，能更特异更灵敏地研究效应。如用游离T3或T4测定作为研究甲亢的指标，就比吸I率或总Ts或总T4的测定可靠。
（二）观测对象的同质性
进行动物实验应使用合格的动物。根据实验的性质和目的，对动物在遗传学和微生物学控制上有不同要求。进行科研至少要用清洁动物，根据实验的特殊要求也可选用无特殊病原体动物（sPF）、无菌动物（GF）或悉生动物（cN）。应根据动物的生物学特性选择不同种属不同品系的动物，同时要考虑动物的性别、年龄、体重、饲养情况、有无感染症等因素对结果的影响，并尽量减少动物的个体差异，以保证实验的可重复性。动物的病理模型应力求与人类疾病相似。
离体器官、组织、细胞和体液应注意采取部位、采取条件、新鲜程度、保存方式和培养条件等因素对结果的影响。
研究对象为人体时，可为病人亦可为正常人。所谓“正常人”与“健康人”并非同一概念。正常人不是没有任何疾病的人。只要不存在对研究主题产生影响的因素，即可视为合格的观测对象。一般选用正常人的标准是：心、肝、肾等主要器官功能以及外周血象皆为正常者。而对于病人，明确认定其病种、病型、病程、病情等乃是头等重要的问题。首先是诊断标准必须明确可靠，应参照公认的、权威的统一诊断标准，客观地准确地认定观测对象，保证病例挑选的同质性和同类研究的可比性。应充分考虑观测对象的各种有关因素，如年龄、性别、职业、生活习惯、治疗用药情况等，保证同组内样本的一致性和组问的可比性。
（三）实验方法的可靠性
实验结果来自于实验方法：只有可靠的方法才能取得可靠的结果。在测定实验效应时，首先要考虑的是所用方法能否观测所要研究的指标，方法是否先进，其方法学上的精密度、准确度、特异性和灵敏度如何，方法本身有何缺陷。从试样的采集、预处理、仪器与试剂的核准与标定、操作和实验数据的处理等整个测量过程是否进行了质量控制。
被试因素的施加方法应实现标准化，以保证因素的强度频率和持续时间在整个实验过程中始终保持一致。
（四）统计学的合理性
所研究对象的数量应是以保证实验结果的可靠性又要避免不必要的浪费为原则。估计样本含量的大小，应根据研究对象的同质性程度、组间效应的差异大小、实验条件的控制程度、观测指标的性质等因素综合考虑，同时可参考前人的经验或查阅统计学文献中有关样本含量的表和计算公式。
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