样本含量估计课件

第19章 样本含量估计第19章 样本含量估计1抽样的目的p由由样本信息推断本信息推断总体信息体信息p样本的代表性本的代表性p抽抽样时的可行性的可行性抽样的目的由样本信息推断总体信息2样本含量估计的原则p足足够的的检验效能下的最小效能下的最小样本含量本含量p既能既能满足医学科研的足医学科研的统计学要求学要求p又能最大限度控制研究成本和研究又能最大限度控制研究成本和研究风险，提高，提高研究效率研究效率样本含量估计的原则足够的检验效能下的最小样本含量3样本含量估计的不同情况p总体参数的估体参数的估计p常常见于于调查设计p用用样本信息（本信息（X S、p）估）估计总体特征（体特征（、）p影响因素分析或影响因素分析或预测p用用样本信息完成本信息完成总体体间的比的比较p相关（或回相关（或回归）分析）分析样本含量估计的不同情况总体参数的估计4总体参数估计中样本含量的估计总体参数估计中样本含量的估计5p拟调查某地区人群血某地区人群血红蛋白含量蛋白含量(g/L)，已，已知中国人血知中国人血红蛋白含量蛋白含量为(12030)g/L，要，要求允求允许误差不超差不超过5g/L（即（即=5）。取。取=0.05，问需要需要调查多少患者？多少患者？p从从总体均数体均数为120g/L的的总体中体中进行抽行抽样p样本均数在本均数在115125g/L之之间的概率的概率为1-0.05拟调查某地区人群血红蛋白含量(g/L)，已知中国人血红蛋白含61-/2/2-+x单纯随机、单纯随机、有放回抽样有放回抽样1-/2/2-+x单纯随机、有放回抽样7例19.1 拟调查某地区人群血某地区人群血红蛋白含量蛋白含量(g/L)，已知中，已知中国人血国人血红蛋白含量蛋白含量为(12030)g/L，要求允，要求允许误差不超差不超过5g/L。取。取=0.05，问需要需要调查多少患多少患者？者？例19.1 拟调查某地区人群血红蛋白含量(g/L)，已知8估计条件p正正态分布、有放回抽分布、有放回抽样情况下情况下p估估计误差差 p总体体标准差准差（用来（用来计算算标准准误）p可信度（概率保可信度（概率保证程度）程度）1-，一般取，一般取95%，即即=0.05p正正态分布、无放回抽分布、无放回抽样情况下（尤其当有情况下（尤其当有限限总体体时）估计条件正态分布、有放回抽样情况下9估计总体率时样本含量的估计p正正态分布、有放回抽分布、有放回抽样情况下情况下p估估计误差差 p总体体标准差准差p可信度（概率保可信度（概率保证程度）程度）1-估计总体率时样本含量的估计正态分布、有放回抽样情况下10整群抽样样本含量的估计p正正态分布、有放回整群抽分布、有放回整群抽样情况下情况下p估估计误差差 p群群标准差准差S群群p可信度（概率保可信度（概率保证程度）程度）1-整群抽样样本含量的估计正态分布、有放回整群抽样情况下11p对于定性于定性资料，当料，当总体体为无限无限总体体时 p对于定性于定性资料，当料，当总体体为有限有限总体体时 p对于定量于定量资料，无料，无论总体是否有限体是否有限 对于定性资料，当总体为无限总体时 12分层抽样的样本含量估计pN：总体体样本含量本含量pNi：各：各层(子子总体体)样本含量本含量pPi：各：各层(子子总体体)概率估概率估计值pWi：各：各层(子子总体体)样本含量在本含量在总样本含量中本含量中所占比例所占比例分层抽样的样本含量估计 N：总体样本含量13等距抽样样本含量估计p相当于分相当于分层较多（多（总体分体分为同等大小的同等大小的m个个层）而每）而每层抽取一个抽取一个调查单位的分位的分层抽抽样p其抽其抽样误差可由分差可由分层抽抽样的的误差公式近似差公式近似计算算等距抽样样本含量估计相当于分层较多（总体分为同等大小的m个层14假设检验中样本含量的估计假设检验中样本含量的估计15p 已知某地成年男性的血已知某地成年男性的血红蛋白含量蛋白含量(135 15)g/L，拟在当地煤在当地煤矿工人中工人中对成年成年男性男性进行抽行抽样调查，研究煤，研究煤矿工人的血工人的血红蛋白量水平与当地一般成年男性无差异。蛋白量水平与当地一般成年男性无差异。根据根据专业医学知医学知识，当血，当血红蛋白含量相差蛋白含量相差10g/L以内以内时，认为二者无差异。取二者无差异。取=0.05，=0.10，问应检查多少煤多少煤矿工人工人?p若两人群若两人群实际有差异，也有差异，也发现了了这种差异的最种差异的最小小样本例数本例数p设血血红蛋白服从正蛋白服从正态分布分布 已知某地成年男性的血红蛋白含量(13515)g/L，拟在16+/2检验效能检验效能1-X N(,2)X N(,x2)+/2检验效能1-X N(,17估计条件p正正态分布，不同分布，不同总体体间方差方差齐pI型型错误概率概率，一般取，一般取0.05（注意（注意单双双侧）pII型型错误概率概率，一般取，一般取0.1或或0.2p总体体间差距差距 p总体体标准差准差 估计条件正态分布，不同总体间方差齐18单样本均数的比较p单样本本设计均数比均数比较的的样本含量估本含量估计（双（双侧）单样本均数的比较 单样本设计均数比较的样本含量估计（双侧）19例19.3 已知某地成年男性的血已知某地成年男性的血红蛋白含量蛋白含量(13515)g/L，拟在当地煤在当地煤矿工人中工人中对成年男性成年男性进行抽行抽样调查，研究煤，研究煤矿工人的血工人的血红蛋白量水蛋白量水平与当地一般成年男性无差异。根据平与当地一般成年男性无差异。根据专业医学医学知知识，当血，当血红蛋白含量相差蛋白含量相差10g/L以内以内时，认为二者无差异。取二者无差异。取=0.05，=0.10，问应检查多少煤多少煤矿工人工人?例19.3 已知某地成年男性的血红蛋白含量(13515)20 21独立样本比较的样本含量估计p独立独立样本均数差的分布本均数差的分布独立样本比较的样本含量估计独立样本均数差的分布22独立样本比较的样本含量估计p当两当两样本含量不等本含量不等时 p当两当两样本含量相等本含量相等时独立样本比较的样本含量估计当两样本含量不等时 23样本比例(sample fraction)p n=n1+n2，Q1=n1/n,Q2=n2/np当两当两组例数相等例数相等时，Q1+Q2=0.5+0.5=1p根据根据设计需要可以需要可以调整比例如：整比例如：Q1+Q2=0.6+0.4或或Q1+Q2=0.3+0.7等。等。样本比例(sample fraction)n=n1+n224例19.4 某某人人欲欲比比较A药与与B药对改改善善贫血血的的作作用用，据据以以往往经验，A药可可增增加加红细胞胞1 1012/L，B药 可可 增增 加加 红 细 胞胞 2 1012/L。若若=1.8 1012/L，取取=0.05，=0.10，每每组例例数数相相等等，问需需要要多多少少病病例例？若若A药组样本本含含量量占占整整个个样本含量的本含量的60%，每，每组各需多少病例？各需多少病例？例19.4 某人欲比较A药与B药对改善贫血的作用，据以往25样本含量估计课件26p若要求若要求A药组样本占整个本占整个样本含量的本含量的60%，即即 若要求A药组样本占整个样本含量的60%，即 27配对设计均数比较样本含量估计配对设计均数比较样本含量估计 28例19.5 已知依地酸二已知依地酸二钠钙可使可使铅中毒患者的血中毒患者的血红蛋白升高蛋白升高(3010)g/L，依据，依据经验，规定治定治疗后患者血后患者血红蛋白升高蛋白升高值5g/L以上治以上治疗有效。有效。为验证该药疗效，作效，作单侧检验，取，取=0.05，=0.10，问需需纳入多少病例入多少病例?例19.5 已知依地酸二钠钙可使铅中毒患者的血红蛋白升29样本含量估计课件30定性资料的样本含量估计p单样本本设计的率比的率比较样本含量估本含量估计 定性资料的样本含量估计 单样本设计的率比较样本含量估计 31例19.6 已知常已知常规疗法治法治疗湿疹的有效率湿疹的有效率为45%，现采取新式采取新式疗法治法治疗湿疹，估湿疹，估计治治疗有效有效率可达率可达55%，取，取=0.05，=0.10，问需要干需要干预多少人？多少人？例19.6 已知常规疗法治疗湿疹的有效率为45%，现采32独立样本率比较样本含量估计p两组样本比例相等两组样本比例相等 p两组样本比例不相等两组样本比例不相等 独立样本率比较样本含量估计 两组样本比例相等 33例19.7 p要研究菜要研究菜农钩虫感染率是否与粮虫感染率是否与粮农不同，估不同，估计菜菜农和粮和粮农的感染率分的感染率分别为20%及及10%，取取=0.05，=0.10，问样本例数相等本例数相等时各需各需调查多少人？如果要求菜多少人？如果要求菜农组样本量占本量占总样本的本的60%，菜，菜农组和粮和粮农组各需各需调查多少人多少人？例19.7 要研究菜农钩虫感染率是否与粮农不同，估计菜农和粮34p样本例数相等时样本例数相等时 样本例数相等时 35p要求菜要求菜农组样本含量占本含量占60%，则粮粮农组样本含量占本含量占40%，要求菜农组样本含量占60%，则粮农组样本含量占40%，36配对设计的率比较样本含量估计配对设计的率比较样本含量估计 37例19.8 p拟比比较甲、乙两种快速甲、乙两种快速检验试纸对乙肝表面乙肝表面抗原的抗原的检出情况，初步估出情况，初步估计甲法的阳性甲法的阳性检出出率率为96%，乙法的阳性，乙法的阳性检出率出率为90%，两种，两种方法一致的阳性方法一致的阳性检出率出率为88%。问需要需要检测多少乙肝患者的血多少乙肝患者的血样？例19.8 拟比较甲、乙两种快速检验试纸对乙肝表面抗原的检出38表表19.3 乙肝表面抗原快速检验试纸试验乙肝表面抗原快速检验试纸试验表19.3 乙肝表面抗原快速检验试纸试验39样本含量估计课件40相关系数检验的样本含量估计p直直线相关的相关的样本含量估本含量估计相关系数检验的样本含量估计 直线相关的样本含量估计41例19.9 p估估计长期大量期大量饮酒与胃癌之酒与胃癌之间的相关系数的相关系数=0.5，取双取双侧=0.05，=0.10，问需多少需多少样本例数？本例数？例19.9 估计长期大量饮酒与胃癌之间的相关系数=0.5，42小结p基本公式基本公式p总体信息的体信息的获得方式得方式p查阅文献文献p预实验p专业意意义或或经验小结基本公式43p使用公式使用公式计算得到的算得到的样本含量本含量为有效有效样本本含量含量(最小最小样本含量本含量)p调查设计中缺失中缺失值、无效、无效访问等等p前瞻性研究中前瞻性研究中对象的退出、失象的退出、失访、意外死亡、剔除、意外死亡、剔除等等p样本含量本含量调整整p习惯在在样本含量公式估本含量公式估计值基基础上增加上增加20%使用公式计算得到的样本含量为有效样本含量(最小样本含量)44p多多组情况下情况下样本含量的估本含量的估计p以其中以其中总体体间差异（差异（）最小的两）最小的两组估估计每每组样本含量本含量p作作为其余每其余每组的的样本含量本含量多组情况下样本含量的估计45检验效能的估计检验效能的估计46何时需要估计检验效能p假假设检验中中P，不拒，不拒绝H0p总体体间实际无差异无差异p检验效能不足（犯效能不足（犯II型型错误）何时需要估计检验效能假设检验中P，不拒绝H047检验效能的估计方法查标准正态分布表，查标准正态分布表，得到得到1-的估计值的估计值检验效能的估计方法查标准正态分布表，得到1-的估计值48p查表注意事表注意事项p当当Z 0时，检验效能一定大于效能一定大于0.5p应使用使用-Z 值查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表)得到得到 值，检验效能效能为(1-)。p当当Z 0.05，尚不能，尚不能认为该地地农村村9岁儿童身高与儿童身高与该地地9岁儿童平均水平有差异。儿童平均水平有差异。若若=0.05请判断判断该研究的研究的检验效能是否足效能是否足够。例19.11 已知某地9岁儿童身高为(135.82652 查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表)得到概率得到概率值为0.30，即，即检验效能效能为0.30，可，可见该研究的研究的检验效效能不能不够 查标准正态分布曲线下的面积(附表)得到概率值为0.53配对设计均数比较的检验效能配对设计均数比较的检验效能 54成组设计均数比较的检验效能成组设计均数比较的检验效能 55例19.12 p为评估新型估新型饲料料对大白鼠的增重效果与普通大白鼠的增重效果与普通饲料是否相同，使用料是否相同，使用40只大白鼠只大白鼠进行行试验。试验组20只大白鼠使用新型只大白鼠使用新型饲料料饲养，养，对照照组20只大白鼠使用普通只大白鼠使用普通饲料料饲养。养。饲养六周养六周后，后，试验组和和对照照组白鼠的体重分白鼠的体重分别增加了增加了(63.614.5)g和和(56.69.5)g。进行成行成组t检验后后认为两种两种饲料料对大白鼠体重增加的效果无大白鼠体重增加的效果无差异。已知差异。已知=12.6g问此此试验的的检验效能如何效能如何 例19.12 为评估新型饲料对大白鼠的增重效果与普通饲料是否56 查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表)得相得相应的的概率概率值为0.42，即，即检验效能效能为0.42。此。此试验的的检验效能效能较低，阴性低，阴性结论的可靠性的可靠性较差。差。查标准正态分布曲线下的面积(附表)得相应的概率值为57定性资料的检验效能估计p单样本本设计率比率比较的的检验效能效能 定性资料的检验效能估计 单样本设计率比较的检验效能 58例19.13 已知某地儿童已知某地儿童龋齿发病率病率为58%，社区，社区卫生服生服务中心的工作人中心的工作人员对其中一个社区的其中一个社区的儿童及其家儿童及其家长进行防行防龋健康教育和含氟牙健康教育和含氟牙膏推广，膏推广，1年后随机抽年后随机抽查该社区社区200名儿童，名儿童，评估干估干预的效果。的效果。规定儿童定儿童龋齿发病率下病率下降降10%以上才以上才认为干干预有效。取有效。取=0.05，问检验效能如何？效能如何？例19.13 已知某地儿童龋齿发病率为58%，社区卫59用用-1.22查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表2)，得得=0.1112，故，故power=1-1.220=0.89。用-1.22查标准正态分布曲线下的面积(附表2)，得=0.160配对设计率比较的检验效能配对设计率比较的检验效能 61例19.14 为评价一种新的妊娠价一种新的妊娠诊断断试纸(A)的的诊断准断准确性，与目前广泛采用的确性，与目前广泛采用的试纸(B)进行行对比，比，结果果见表表19.4。经 2检验认为两种两种试纸的的检验结果差异无果差异无统计学意学意义，请估估计此此试验的的检验效能。效能。例19.14 为评价一种新的妊娠诊断试纸(A)的诊断62表表表表19.4 19.4 两种试纸检测同一批标本的结果两种试纸检测同一批标本的结果两种试纸检测同一批标本的结果两种试纸检测同一批标本的结果表19.4 两种试纸检测同一批标本的结果63 查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表)得到概率得到概率值0.07，即即检验效能效能为0.07。检验效能太低，效能太低，结果不可靠果不可靠 查标准正态分布曲线下的面积(附表)得到概率值0.064成组设计率比较的检验效能成组设计率比较的检验效能 65例19.15 为评估估产前母乳喂养的健康教育前母乳喂养的健康教育对提高母提高母乳喂养率的作用，将乳喂养率的作用，将200名孕名孕妇随机分成随机分成2组，每，每组100人。人。对照照组仅接受一般孕期保接受一般孕期保健知健知识宣宣传教育，教育，试验组除接受一般孕期除接受一般孕期保健知保健知识宣宣传教育外，教育外，还接受母乳喂养知接受母乳喂养知识的宣的宣传教育。教育。结果果试验组孕孕妇的母乳喂的母乳喂养率养率为94%，对照照组为86%，经 2检验发现试验组的母乳喂养率与的母乳喂养率与对照照组之之间的差异的差异无无统计学意学意义，请估估计该研究的研究的检验效能。效能。例19.15 为评估产前母乳喂养的健康教育对提高母乳喂66 查标准正态分布曲线下的面积查标准正态分布曲线下的面积(附表附表)得到概率得到概率值值0.47，即检验效能为，即检验效能为0.47。查标准正态分布曲线下的面积(附表)得到概率值0.67简单直线相关分析的检验效能简单直线相关分析的检验效能68例19.16 研究出生体重与成年后体重的研究出生体重与成年后体重的线性相关关性相关关系，随机抽取出生系，随机抽取出生记录完整的完整的15名成年人，名成年人，测量他量他们的体重，并的体重，并计算出相关系数算出相关系数为0.50，经t检验认为此相关系数无此相关系数无统计学意学意义，即出生体重和成年后体重即出生体重和成年后体重间无无线性相关关性相关关系。取系。取=0.05，请计算算检验效能。效能。例19.16 研究出生体重与成年后体重的线性相关关系，69 查标准正准正态分布曲分布曲线下的面下的面积(附表附表)得得0.48，即即检验效能效能为0.48。查标准正态分布曲线下的面积(附表)得0.48，即检70此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！此课件下载可自行编辑修改，供参考！71