配对设计（paired design）是将受试对象按某些特征或条件配成对子（非随机），再将每对中的两个受试对象随机分配到实验组和对照组（或两个不同的处理组）中，给予不同的处理。受试对象配对的特征或条件为可能影响实验结果的主要非处理因素。在动物实验中，常以种属、品系、性别相同、年龄、体重相近的两只动物配成对子；临床疗效观察中，常将病种、病型、族别、性别、年龄、生活习惯、工作环境等相同或相近、相似的患者配成对子。在病因研究中，常根据每个患者的性别、年龄、职业、居住年限等条件与具有相同或相近条件的健康人（或非该病的患者）进行配对。配对的条件越严格，则配对设计的质量就越高。配对结果“组内可不一致，而组间一致”，从而满足组间均衡的设计要求。

在医学科研中，配对设计主要有以下两种情形。

1．将两个条件相同或相近的受试对象配成对子，分别接受不同的处理 如欲研究维生素E缺乏时对肝中维生素A含量的影响，将同种属的大白鼠按性别相同，月龄、体重相近配成对子，每对中的2个受试对象随机分配到2个处理组中，分别喂以正常饲料和维生素E缺乏饲料。

2．同一受试对象分别接受两种不同的处理 如在有对称性皮损的皮肤病患者身上，可以同时在患者身上两侧对称部位用两种不同的处理方法，一侧用试验药物处理，另—侧相同部位单纯使用基质，不加试验药物，以作对照。

需要指出的是，过去从消除个体差异出发，常把自身前后比较看作配对设计的研究，并用配对 t检验或配对 χ ²检验对数据进行统计分析。近年来有学者指出，自身前后比较与配对设计是有区别的，具体表现在：①配对设计一般要求同期观测对照组和实验组的效应，而自身前后比较研究中的效应观测是在不同的时间；②配对设计要求将每对中的两个受试对象随机分配到实验组和对照组，而自身前后比较研究中总是将第一次观测作为对照，组间的分配不是随机化的。在治疗前后比较的研究中，如不能保证前后两次的效应观测能在大致相同的条件下进行，有必要设立与实验组例数相同或相近的对照组，即设置实验内对照，然后进行两组用药前后差值的对比分析，这样就可以消除系统误差和某些与时间有关的混杂因素的影响。

应用配对设计时应注意：①进行配对设计时应注意不要“配比过头”。如研究高血压与钠盐摄入量的关系，如果将高血压患者与非高血压患者按“饮食习惯”配对后比较钠盐摄入量，由于“饮食习惯”与钠盐摄入量关系密切，可能会掩盖患者与对照在钠盐摄入量上的差异；②记录实验数据应保持每对的一一对应关系，不能错乱或缺失。计算每对实验数据的差值时，顺序应当一致，否则就会失去配对设计的意义。

有20只小鼠，按窝别、性别相同，月龄、体重相同或接近的条件配成10对，试用随机数字表法将其分配到甲组和乙组中去。

（1） 编号：小鼠对子的编为1～10号，见表3-4第1行；

（2） 取随机数：从随机数字表（附表1）中的任意一行任意一列开始，如第7行第5列开始，依次读取1位数抄写于配对号下，见表3-4第2行；

（3） 事先规定：若随机数为奇数，则对子中的第一只小鼠分配甲组，另一只到乙组，遇偶数则对子中的第一只小鼠分配到乙组，另一只到甲组，结果见表3-4第3、4行。

对于配对设计资料的统计分析，由于资料类型不同，相应的统计分析法也不同，具体见表3-5。

配对设计可做到严格控制非处理因素对实验结果的影响，同时使组间均衡性增大，减少实验误差，提高实验效率。它与两组完全随机设计相比，可缩小受试对象间的个体差异，提高了效率，从而减少对样本含量的要求。配对设计的缺点在于当配对条件未能严格控制造成配对失败或配对欠佳即配比过头时，反而会降低效率。