一般來(lái)說(shuō)，完善的設計方案需具備以下幾個(gè)條件：實(shí)驗所需的人力、物力和時(shí)間資源;實(shí)驗室裝修設計的“三要素”和“六原則”均符合專(zhuān)業(yè)和統計學(xué)要求，對實(shí)驗數據的收集、整理、分析等有一套規范的規定和正確的方法。而其中準確把握統計研究設計的“三要素和六原則”，是科學(xué)實(shí)驗設計的核心。

　　一、實(shí)驗設計的“三要素”

　　1、實(shí)驗對象：

　　實(shí)驗所用的材料即為實(shí)驗對象。如用小鼠做實(shí)驗，小鼠就是本次實(shí)驗的實(shí)驗對象，或稱(chēng)為受試對象。實(shí)驗對象選擇的合適與否直接關(guān)系到實(shí)驗實(shí)施的難度，以及別人對實(shí)驗新穎性和創(chuàng )新性的評價(jià)。一個(gè)完整的實(shí)驗設計中所需實(shí)驗材料的總數稱(chēng)為樣本含量。最好根據特定的設計類(lèi)型估計出較合適的樣本含量。樣本過(guò)大或過(guò)小都有弊端。

　　2、實(shí)驗因素：

　　所有影響實(shí)驗結果的條件都稱(chēng)為影響因素，實(shí)驗研究的目的不同，對實(shí)驗的要求也不同。影響因素有客觀(guān)與主觀(guān)，主要與次要因素之分。研究者希望通過(guò)研究設計進(jìn)行有計劃的安排，從而能夠科學(xué)地考察其作用大小的因素稱(chēng)為實(shí)驗因素(如藥物的種類(lèi)、劑量、濃度、作用時(shí)間等);對評價(jià)實(shí)驗因素作用大小有一定干擾性且研究者并不想考察的因素稱(chēng)為區組因素或稱(chēng)重要的非實(shí)驗因素(如動(dòng)物的窩別、體重等);其他未加控制的許多因素的綜合作用統稱(chēng)為實(shí)驗誤差。最好通過(guò)一些預實(shí)驗，初步篩選實(shí)驗因素并確定取哪些水平較合適，以免實(shí)驗設計過(guò)于復雜，實(shí)驗難以完成。

　　3、實(shí)驗效應：

　　實(shí)驗因素取不同水平時(shí)在實(shí)驗單位上所產(chǎn)生的反應稱(chēng)為實(shí)驗效應。實(shí)驗效應是反映實(shí)驗因素作用強弱的標志，它必須通過(guò)具體的指標來(lái)體現。要結合專(zhuān)業(yè)知識，盡可能多地選用客觀(guān)性強的指標，在儀器和試劑允許的條件下，應盡可能多選用特異性強、靈敏度高、準確可靠的客觀(guān)指標。對一些半客觀(guān)(比如讀pH試紙上的數值)或主觀(guān)指標(對一些定性指標的判斷上)，一定要事先規定讀取數值的嚴格標準，只有這樣才能準確地分析自己的實(shí)驗結果，從而也大大提高了自己實(shí)驗結果的可信度。

　　二、實(shí)驗設計的“六原則”

　　1、隨機原則：

　　即運用“隨機數字表”實(shí)現隨機化;運用“隨機排列表”實(shí)現隨機化;運用計算機產(chǎn)生“偽隨機數”實(shí)現隨機化。盡量運用統計學(xué)知識來(lái)設計自己的實(shí)驗，減少外在因素和人為因素的干擾。

　　2、對照原則：

　　空白對照組的設立——只有通過(guò)對照的設立我們才能清楚地看出實(shí)驗因素在當中所起的作用。當某些處理本身夾雜著(zhù)重要的非處理因素時(shí)，還需設立僅含該非處理因素的實(shí)驗組為實(shí)驗對照組;歷史或中外對照組的設立一一這種對照形式應慎用，其對比的結果僅供參考，不能作為推理的依據;多種對照形式同時(shí)并存.

　　3、重復原則：

　　所謂重復原則，就是在相同實(shí)驗條件下必須做多次獨立重復實(shí)驗。一般認為重復5次以上的實(shí)驗才具有較高的可信度。

　　4、平衡原則：

　　一個(gè)實(shí)驗設計方案的均衡性好壞，關(guān)系到實(shí)驗研究的成敗。應充分發(fā)揮具有各種知識結構和背景的人的作用，群策群力，方可有效地提高實(shí)驗設計方案的均衡性。在實(shí)驗設計的過(guò)程中要注意時(shí)間上的分配，只有在時(shí)間上分配好了，才不會(huì )出現一段時(shí)間特別忙而一段時(shí)間特別閑的情況。

　　5、彈性原則：

　　所謂空格，指的是在時(shí)間分配圖上留有空缺。適當的空缺是非常必要的，只有這樣才能富有彈性的實(shí)施實(shí)驗計劃，并不斷地調整好自己的實(shí)驗進(jìn)度。

　　6、最經(jīng)濟原則：

　　不論什么實(shí)驗，都有它的最優(yōu)選擇方案，這包括在資金的使用上，也包括人力時(shí)間的損耗上，必要時(shí)可以預測一下自己實(shí)驗的產(chǎn)出和投入的比值，這個(gè)比值越大越好，當然是以你所擁有的實(shí)驗條件作基礎的。