样本量功效课件

随机化过程随机化过程随机抽样随机抽样随机分组随机分组样本量的估算样本量的估算研究功效的估算研究功效的估算计算机程序包计算机程序包在流行病学中的应用在流行病学中的应用随机化过程计算机程序包在流行病学中的应用11张训张训2吴明吴明3李娜李娜4王金华王金华5王大勇王大勇6龚向荣龚向荣7胡玉胡玉8和平和平9刘平刘平10黎明黎明11李小林李小林12李勇李勇13陈泳陈泳14向丽娜向丽娜15吕明海吕明海16吴大维吴大维17王菲王菲18窦唯窦唯19周润发周润发20张惠妹张惠妹21章子怡章子怡22刘玉文刘玉文23周结伦周结伦24韩红韩红25林忆莲林忆莲26梅艳芳梅艳芳27刘嘉玲刘嘉玲28张曼玉张曼玉29张柏芝张柏芝30周迅周迅31巩俐巩俐32刘晓庆刘晓庆33瞿颖瞿颖34刘德华刘德华35刘青云刘青云36梁朝伟梁朝伟37杨家辉杨家辉38钟镇涛钟镇涛39刘松仁刘松仁40汤镇业汤镇业41汤镇宗汤镇宗42孙楠孙楠43张艺谋张艺谋44冯小刚冯小刚45雪村雪村46英打英打47赵本山赵本山48催永远催永远EpiCalcSampleRandom numbersList随机抽样随机抽样1张训2吴明3李娜4王金华5王大勇6龚向荣7胡玉8和平9刘平2EpiCalc 2000EpiCalc 20003EpiCalc 2000EpiCalc 200041张训张训2吴明吴明3李娜李娜4王金华王金华5王大勇王大勇6龚向荣龚向荣7胡玉胡玉8和平和平9刘平刘平10黎明黎明11李小林李小林12李勇李勇13陈泳陈泳14向丽娜向丽娜15吕明海吕明海16吴大维吴大维17王菲王菲18窦唯窦唯19周润发周润发20张惠妹张惠妹21章子怡章子怡22刘玉文刘玉文23周结伦周结伦24韩红韩红25林忆莲林忆莲26梅艳芳梅艳芳27刘嘉玲刘嘉玲28张曼玉张曼玉29张柏芝张柏芝30周迅周迅31巩俐巩俐32刘晓庆刘晓庆33瞿颖瞿颖34刘德华刘德华35刘青云刘青云36梁朝伟梁朝伟37杨家辉杨家辉38钟镇涛钟镇涛39刘松仁刘松仁40汤镇业汤镇业41汤镇宗汤镇宗42孙楠孙楠43张艺谋张艺谋44冯小刚冯小刚45雪村雪村46英打英打47赵本山赵本山48催永远催永远1张训2吴明3李娜4王金华5王大勇6龚向荣7胡玉8和平9刘平5SPSSDataSelect casesRandom sample of cases留意种子数留意种子数SPSS6简单随机分组简单随机分组简单随机分组7EpiCalc 2000EpiCalc 20008EpiCalc 2000EpiCalc 20009计算机程序包计算机程序包在流行病学中的应用在流行病学中的应用随机化过程随机化过程随机抽样随机抽样随机分组随机分组样本量的估算样本量的估算研究功效的估算研究功效的估算计算机程序包在流行病学中的应用随机化过程10估计样本量的意义估计样本量的意义过小过小:抽样误差大、代表性差、不易得出有意义的结果抽样误差大、代表性差、不易得出有意义的结果过大过大:不必要的浪费不必要的浪费估计样本量的意义11预期的现患率预期的现患率:越高，所需样本量越小越高，所需样本量越小对调查结果精确性的要求对调查结果精确性的要求:允许误差越大，所允许误差越大，所需样本量越小需样本量越小现况研究现况研究影响样本含量的因素影响样本含量的因素预期的现患率:越高，所需样本量越小现况研究影响样本含量的因12 某卫生防疫站拟调查了解该地成人白细胞数某卫生防疫站拟调查了解该地成人白细胞数是否偏低，若用抽样调查，样本含量至少应有多是否偏低，若用抽样调查，样本含量至少应有多少人？据文献报道，正常成人白细胞数的标准差少人？据文献报道，正常成人白细胞数的标准差约约1000个个/mm3，规定容许误差为，规定容许误差为100个个/mm3。现况研究现况研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第4版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.1999.p47.EpiCalcSamplePrecisionSingle mean1.计量资料计量资料 某卫生防疫站拟调查了解该地成人白细胞数是否偏低，若用13EpiCalc 2000EpiCalc 200014EpiCalc 2000EpiCalc 200015 某卫生防疫站为了制订驱蛔虫计划，编制经某卫生防疫站为了制订驱蛔虫计划，编制经费、药品预算，需要抽样估计当地儿童蛔虫感染费、药品预算，需要抽样估计当地儿童蛔虫感染率。据该地以往经验，儿童蛔虫感染率一般不高率。据该地以往经验，儿童蛔虫感染率一般不高于于30%，若规定容许误差为，若规定容许误差为3%，则样本含量至，则样本含量至少应为多少人？少应为多少人？现况研究现况研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第4版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.1999.p47.EpiCalcSamplePrecisionSingle proportion2.计数资料计数资料 某卫生防疫站为了制订驱蛔虫计划，编制经费、药16EpiCalc 2000EpiCalc 200017EpiCalc 2000EpiCalc 200018 已知某乡人口已知某乡人口4537人，欲调查某病患病率。人，欲调查某病患病率。估计患病率为估计患病率为2%，允许误差为，允许误差为0.5%，设计效应，设计效应（design effect）设为）设为2，计算所需样本量。，计算所需样本量。现况研究现况研究3.在有限总体中进行抽样调查在有限总体中进行抽样调查参考参考“杨树勤主编杨树勤主编.卫生统计学卫生统计学.第三版第三版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.1996.”p138.SampleXS 已知某乡人口4537人，欲调查某病患病率。估19SampleXSSampleXS20设计效应（设计效应（design effect）单纯随机抽样或系统抽样单纯随机抽样或系统抽样:1整群抽样整群抽样:1(根据经验、参考文献估计根据经验、参考文献估计)例如，免疫覆盖率调查和营养状况调查例如，免疫覆盖率调查和营养状况调查:2设计效应（design effect）单纯随机抽样或系统抽样21练习练习1.固定其它参数，只增加或减少总体人数固定其它参数，只增加或减少总体人数(1,000、10,000、100,000、100,000,000)，看样本，看样本量的变化趋势；量的变化趋势；2.固定总体人数在固定总体人数在1,000,000，增加或减少现患率，增加或减少现患率(容许误差按容许误差按0.1P计算计算)，看样本量变化趋势；，看样本量变化趋势；3.固定总体人数在固定总体人数在1,000,000，并固定现患率，增加，并固定现患率，增加或减少容许误差，看样本量变化趋势；或减少容许误差，看样本量变化趋势；4.固定总体人数在固定总体人数在1,000,000，同样的参数，分别用，同样的参数，分别用SampleXS和和EpiCalc2000计算样本量，看两者之计算样本量，看两者之间的关系，可改变设计效应值试试。间的关系，可改变设计效应值试试。体会样本量影响因素的作用方式体会样本量影响因素的作用方式练习固定其它参数，只增加或减少总体人数(1,000、10,022队列研究队列研究工作时序工作时序队列研究工作时序23样本量计算中需考虑的几个问题样本量计算中需考虑的几个问题抽样方法抽样方法暴露组与非暴露组的比例暴露组与非暴露组的比例:非暴露组的样本非暴露组的样本量不宜少于暴露组，通常采取等量量不宜少于暴露组，通常采取等量失访率失访率:例如例如10%队列研究队列研究样本量计算中需考虑的几个问题队列研究24影响因素影响因素暴露组与对照组人群发病率之差暴露组与对照组人群发病率之差/比比一般人群一般人群(对照人群对照人群)中所研究疾病的发病率中所研究疾病的发病率p0 显著性水平显著性水平:效力效力(把握度把握度,power):1-差差/比值越大，所需样本量越小比值越大，所需样本量越小队列研究队列研究影响因素差/比值越大，所需样本量越小队列研究25影响因素影响因素暴露组与对照组人群发病率之差暴露组与对照组人群发病率之差/比比一般人群一般人群(对照人群对照人群)中所研究疾病的发病率中所研究疾病的发病率p0 显著性水平显著性水平:效力效力(把握度把握度,power):1-率差固定率差固定:p0越大越大率比越小率比越小所需样本量越大所需样本量越大率比固定率比固定:p0越大越大率差越大率差越大所需样本量越小所需样本量越小暴露组人群发病率暴露组人群发病率p1固定固定:p0越大越大率比率比/差越小差越小所需样本量越所需样本量越大大队列研究队列研究影响因素率差固定:p0越大率比越小所需样本量越大队列研26影响因素影响因素暴露组与对照组人群发病率之差暴露组与对照组人群发病率之差/比比一般人群一般人群(对照人群对照人群)中所研究疾病的发病率中所研究疾病的发病率p0 显著性水平显著性水平:效力效力(把握度把握度,power):1-=0.01时所需样本量大于时所需样本量大于=0.05队列研究队列研究影响因素=0.01时所需样本量大于=0.05队列研究27影响因素影响因素暴露组与对照组人群发病率之差暴露组与对照组人群发病率之差/比比一般人群一般人群(对照人群对照人群)中所研究疾病的发病率中所研究疾病的发病率p0 显著性水平显著性水平:效力效力(把握度把握度,power):1-(1-)越大，即越大，即 越小，所需样本量越大越小，所需样本量越大=0.10或或=0.20队列研究队列研究影响因素(1-)越大，即越小，所需样本量越大队列研究28 用队列研究探讨孕妇暴露于某药物与婴儿先用队列研究探讨孕妇暴露于某药物与婴儿先天性心脏病之间的联系。已知非暴露孕妇所生婴天性心脏病之间的联系。已知非暴露孕妇所生婴儿的先天性心脏病发病率儿的先天性心脏病发病率(p0)为为0.007，估计该药，估计该药物暴露的物暴露的RR为为2.5，设，设=0.05（双侧），（双侧），=0.10，求调查所需的样本量。，求调查所需的样本量。队列研究队列研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p68.EpiCalcSampleSizeTwo rates 用队列研究探讨孕妇暴露于某药物与婴儿先天性心29EpiCalc 20000.0072.5=0.0175EpiCalc 20000.0072.5=0.017530EpiCalc 2000考虑失访：考虑失访：N=2332/0.9=2591如果不是单纯随机抽样，还需适当增加样本如果不是单纯随机抽样，还需适当增加样本EpiCalc 2000考虑失访：N=2332/0.9=2531病例对照研究病例对照研究工作时序工作时序病例对照研究工作时序32影响因素影响因素研究因素在研究因素在对照组对照组中的暴露率中的暴露率P0预期的该因素引起的相对危险度预期的该因素引起的相对危险度RR或暴露的比值比或暴露的比值比OR 1-病例对照研究病例对照研究影响因素病例对照研究33 拟进行一项非匹配设计的病例对照研究，探拟进行一项非匹配设计的病例对照研究，探讨吸烟与肺癌的关系。预期吸烟者发生肺癌的相讨吸烟与肺癌的关系。预期吸烟者发生肺癌的相对危险度为对危险度为2.0，人群中的吸烟率约为，人群中的吸烟率约为20%，设，设=0.05（双侧），（双侧），=0.10，估计样本含量（病例，估计样本含量（病例组和对照组采用相等样本量）。组和对照组采用相等样本量）。病例对照研究病例对照研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p91.EpiCalcSampleSizeCase-control study非匹配设计 拟进行一项非匹配设计的病例对照研究，探讨吸烟34EpiCalc 2000EpiCalc 200035EpiCalc 2000EpiCalc 200036EpiCalc 20001:R非匹配设计:病例数与对照数不等EpiCalc 20001:R非匹配设计:病例数与对照数不37 拟进行一项拟进行一项1:1匹配设计的病例对照研究，研匹配设计的病例对照研究，研究口服避孕药与先天性心脏病的关系，设究口服避孕药与先天性心脏病的关系，设=0.05（双侧），（双侧），=0.10，对照组暴露比例为，对照组暴露比例为p0=0.3，估计的，估计的RR=2，估计样本含量。，估计样本含量。病例对照研究病例对照研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p92.NCSS-PASSPASSProportionsMatched Case/Control1:1 匹配设计 拟进行一项1:1匹配设计的病例对照研究，研究38样本量功效课件39阅读帮助阅读帮助阅读帮助40影响因素影响因素p干预前结局指标干预前结局指标，样本量，样本量 p干预措施实施前后的变化干预措施实施前后的变化，样本量，样本量 p，样本量，样本量 p(1-)，样本量，样本量 p单侧检验单侧检验 或双侧检验或双侧检验 p研究对象分组数量研究对象分组数量实验流行病学研究实验流行病学研究影响因素实验流行病学研究41 假设对照组血清胆固醇水平为假设对照组血清胆固醇水平为215mg/dl，合，合理膳食估计可以使干预组较对照组降低理膳食估计可以使干预组较对照组降低15mg/dl，从其它资料获得胆固醇标准差约为，从其它资料获得胆固醇标准差约为25mg/dl，规定规定=0.05（双侧），（双侧），=0.05，计算干预组和对，计算干预组和对照组所需样本数？照组所需样本数？实验流行病学研究实验流行病学研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p113.EpiCalcSampleSizeTwo means1.计量资料计量资料 假设对照组血清胆固醇水平为215mg/dl，42EpiCalc 2000EpiCalc 200043EpiCalc 2000EpiCalc 200044 假设对照组的发病率为假设对照组的发病率为40%，通过干预措施，通过干预措施发病率下降到发病率下降到20%才有推广使用价值，规定才有推广使用价值，规定=0.01（双侧），（双侧），=0.05，问两组要观察多少人，问两组要观察多少人？实验流行病学研究实验流行病学研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p112.EpiCalcSampleSizeTwo proportions2.计数资料计数资料 假设对照组的发病率为40%，通过干预措施发病45EpiCalc 2000EpiCalc 200046EpiCalc 2000EpiCalc 200047筛检试验的评价筛检试验的评价筛检试验的评价48 假如待评价的筛检试验的灵敏度估计为假如待评价的筛检试验的灵敏度估计为75%，特异度估计为，特异度估计为55%，容许误差为，容许误差为8%，设，设=0.05，试计算病例组和对照组所需要样本量。，试计算病例组和对照组所需要样本量。筛检试验的评价筛检试验的评价李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p288.EpiCalcSamplePrecisionSingle proportion 用灵敏度水平估计病例组所需样本量，特异度用灵敏度水平估计病例组所需样本量，特异度估计对照组所需样本量。估计对照组所需样本量。假如待评价的筛检试验的灵敏度估计为75%，特49EpiCalc 2000EpiCalc 200050EpiCalc 2000EpiCalc 200051EpiCalc 2000EpiCalc 200052EpiCalc 2000EpiCalc 200053 当待评价筛检试验的灵敏度或特异度当待评价筛检试验的灵敏度或特异度80%时，需要进行平方根反正弦转换，用专门公式时，需要进行平方根反正弦转换，用专门公式计算。参考计算。参考“李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p288.”筛检试验的评价筛检试验的评价 当待评价筛检试验的灵敏度或特异度54随机化过程随机化过程随机抽样随机抽样随机分组随机分组样本量的估算样本量的估算研究功效的估算研究功效的估算计算机程序包计算机程序包在流行病学中的应用在流行病学中的应用随机化过程计算机程序包在流行病学中的应用55研究功效研究功效(power)又称把握度，指拒绝无效假设的能力，又称把握度，指拒绝无效假设的能力，即当无效假设不成立时，该假设被拒绝的即当无效假设不成立时，该假设被拒绝的概率。概率。研究功效 又称把握度，指拒绝无效假设的能力，即56队列研究队列研究队列研究57EpiCalc 2000EpiCalc 200058EpiCalc 2000EpiCalc 200059NCSS-PASSNCSS-PASS PASS Proportions Proportion:2 Groups统计学检验为阴性结果统计学检验为阴性结果不要急于下阴性结论，计算该项研究的功效不要急于下阴性结论，计算该项研究的功效!NCSS-PASS PASS Proportions60样本量功效课件61得到阳性结果得到阳性结果不必再计算功效不必再计算功效功效功效75%仍为阴性结果仍为阴性结果不必再增加样本量不必再增加样本量措施措施增加样本量增加样本量（总的样本量或单纯增加对照组数量）（总的样本量或单纯增加对照组数量）得到阳性结果功效75%措施（总的样本量或单纯增加对照组数量62练习练习尝试下列变化对功效的影响尝试下列变化对功效的影响1.不同样本量不同样本量2.比较组间不同的样本量比例比较组间不同的样本量比例体会样本量影响因素的作用方式体会样本量影响因素的作用方式练习尝试下列变化对功效的影响体会样本量影响因素的作用方式63 假定人群中暴露于研究的危险因素的比例假定人群中暴露于研究的危险因素的比例p0=0.30，统计学双侧检验的显著性水平，统计学双侧检验的显著性水平=0.05，病例与对照各，病例与对照各50例例(1:1匹配匹配)。计算该研究有。计算该研究有多大的功效发现多大的功效发现OR=2。病例对照研究病例对照研究李立明主编李立明主编.流行病学流行病学.第第5版版.北京北京:人民卫生出版社人民卫生出版社.2003.p100.NCSS-PASSNCSS-PASS PASS Proportions Matched Case/Control 假定人群中暴露于研究的危险因素的比例p0=0.30，64样本量功效课件65练习练习尝试下列变化对功效的影响尝试下列变化对功效的影响1.不同样本量不同样本量2.比较组间不同的样本量比例比较组间不同的样本量比例体会样本量影响因素的作用方式体会样本量影响因素的作用方式练习尝试下列变化对功效的影响体会样本量影响因素的作用方式66