概念
隨機完全區組設計(randomized complete block design)亦稱 隨機區組設計、 配伍組設計或 單位組設計，是配對設計的擴展。
具體做法
具體做法是首先將受試對象按可能影響實驗結果的屬性配組（非隨機），如按動物的性別、體重配組，按病人的年齡、職業、病情配組等。
配組原則
配組的原則是屬性相同或相近的分在同一區組內，共形成若干個區組，再分別將各區組內的受試對象隨機分配到各處理組中。
設計特點
1)把試驗單位分成a個處理和b個區組，每個處理在一個區組內僅出現一次；
2)在每個區組內，把不同的處理隨機地分配給不同試驗單位。
隨機完全區組設計的設計特點是每個區組的受試對象數與處理組數相等，區組內的受試對象生物學特性較均衡，可減少實驗誤差，提高統計假設檢驗的效率，是對完全隨機設計的改進，但分組較繁。其數據統計分析方法常用 隨機完全區組設計方差分析或 Friedman 秩 和檢驗，可分析出處理組與配伍組2因素的影響。
套用領域
隨機區組設計在臨床觀察和實驗研究中是最常用的一種設計。多組實驗中凡能做到劃分區組的都應儘量採取隨機區組設計方法。
實例分析
例1
將16頭動物隨機分為4組。
先將16頭動物稱重後，按體重由小到大依次編號為1，2，…，16，再把體重相近的每4頭動物配成一個區組，共形成4個區組。
從隨機數字表中任意一行一列作起點順序取4個兩位隨機數字，對應於第一個區組的4頭動物，然後將隨機數字在同一區組內由小到大順序排列得序號(R)，再按序號大小規定組別。
如從隨機數字表中第6行第9列起向下讀取4個隨機數為39、74、00、99，排列後的序號(R)為2、3、1、4，如規定組別A、B、C、D對應的序號(R)為1、2、3、4，則第一個區組4頭動物的組別順序為B、C、A、D。其餘3個區組的隨機分組方法類推，本例各區組分組結果見表1。
| 動物編號 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |||
| 隨機數字 | 39 | 74 | 00 | 99 | 24 | 72 | 48 | 03 | |||
| 序號（R） | 2 | 3 | 1 | 4 | 2 | 4 | 3 | 1 | |||
| 處理組別 | B | C | A | D | B | D | C | A | |||
| 動物編號 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||
| 隨機數字 | 26 | 31 | 59 | 29 | 31 | 16 | 98 | 72 | |||
| 序號（R） | 1 | 3 | 4 | 2 | 2 | 1 | 4 | 3 | |||
| 處理組別 | A | C | D | B | B | A | D | C | |||
如果該動物實驗又分甲、乙、丙、丁4種不同的處理方法，哪種方法用哪組動物呢？仍可用隨機數字表進行分配。對應甲、乙、丙、丁分別抄錄4個隨機數字，將4個隨機數字按大小順序排序號(R)，再按序號規定甲、乙、丙、丁分別對應的組別。
例2
為比較不同濃度的血水草總生物鹼對血吸蟲尾蚴的殺滅作用，實驗動物為48隻雌性小鼠。實驗方法是將每隻小鼠感染40隻血吸蟲尾蚴，分別接受4種處理，其中甲處理為對照，其餘3種處理分別為不同濃度的血水草總生物鹼，用實驗後小鼠體內尾蚴的存活率評價不同濃度的血水草總生物鹼的作用。可能影響實驗結果的因素是小鼠體重，試用隨機完全區組設計安排試驗。
將小鼠的體重從輕到重編號，體重相近的4隻小鼠配成一個區組，共有12個區組（見表2）。每個區組內的4隻小鼠接受何種處理，要隨機分配。具體方法是：每4個小鼠為一個區組，每個小鼠給一個2位數隨機數，如從隨機數字表第6行第21列向下取隨機數，即87，52，52，15，…，06，見表2。將每個區組內隨機數字按大小排序，可得到隨機數序號，如規定甲、乙、丙、丁對應的序號為1、2、3、4，則序號為1的分到甲處理（對照），序號為2的分到乙處理，序號為3的分到丙處理、序號為4的分到丁處理，分配結果見表2。
| 區組數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 小鼠編號 | 1 2 3 4 | 5 6 7 8 | 9 10 11 12 | 13 14 15 16 | 17 18 19 20 | 21 22 23 24 |
| 隨機數 | 87 52 52 15 | 85 41 82 98 | 99 23 77 42 | 60 22 91 68 | 36 22 92 34 | 34 63 30 31 |
| 隨機數序號 | 4 2 3 1 | 3 1 2 4 | 4 1 3 2 | 2 1 4 3 | 3 1 4 2 | 3 4 1 2 |
| 分配組別 | 丁 乙 丙 甲 | 丙 甲 乙 丁 | 丁 甲 丙 乙 | 乙 甲 丁 丙 | 丙 甲 丁 乙 | 丙 丁 甲 乙 |
| 區組號 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 小鼠編號 | 25 26 27 28 | 29 30 31 32 | 33 34 35 36 | 37 38 39 40 | 41 42 43 44 | 45 46 47 48 |
| 隨機數 | 84 56 48 00 | 58 27 26 43 | 16 09 65 87 | 08 08 89 42 | 16 25 14 14 | 32 02 77 06 |
| 隨機數序號 | 4 3 2 1 | 4 2 1 3 | 2 1 3 4 | 1 2 4 3 | 3 4 1 2 | 3 1 4 2 |
| 分配組別 | 丁 丙 乙 甲 | 丁 乙 甲 丙 | 乙 甲 丙 丁 | 甲 乙 丁 丙 | 丙 丁 甲 乙 | 丙 甲 丁 乙 |
