实验设计2-样本含量的估计与检验效能.ppt

样本含量的估计与检验效能 第六章 第一节概述 样本含量 samplesize 为了保证研究结论的可靠性 确定的实验研究或调查研究所需要的最低观察对象的数量 样本含量少 研究结论不可靠 样本含量过多 造成人财物的不必要浪费 检验效能 power 也叫把握度 即1 b 第二类错误的概率 如果两总体参数实际有差异 H1成立 按a水准 假设检验能发现这种差异的能力 真阳性 通常要求达到80 或90 即b 0 2或b 0 1 不得低于75 样本含量与检验效能 样本含量估计与检验效能分析是研究设计必须考虑的问题 这两者之间关系密切 样本含量越大 检验效能越高 样本含量越小 检验效能就越低 样本均数与总体均数比较的样本含量 a b与za zb a b 一 样本含量的影响因素 1 检验水准 则n 2 检验效能1 1 则n 1 0 75 通常取0 8或0 9 3 客观差异 delta 即比较总体参数间的差值 如m1 m2 p1 p2 则n 总体标准差 总体平均数 或总体率 这里主要指离散程度指标s 则n 二 检验效能的影响因素 1 个体间标准差越小或样本含量越大 检验效能越大s小或n大 均数对应的概率密度曲线 m s2 n 瘦高 检验效能大 1 个体间标准差越小或样本含量越大 检验效能越大 2 第一类错误的概率 越大 检验效能越大 2 第一类错误的概率 越大 检验效能越大 3 客观差异 越大 检验效能越大 3 客观差异 越大 检验效能越大 第二节样本含量的估计 一 抽样调查 二 样本均数与总体均数比较 例6 9 用某药治疗矽肺患者可增加尿矽的排出量 标准差为89 0mmol L 取 0 05 0 10 能辨别出尿矽排出量平均增加35 6mmol L 需观察多少例矽肺患者 已知 s 89 0 35 6 单侧 0 05 单侧z0 05 1 645 0 10 单侧z0 10 1 282 即需观察54例矽肺患者 如果采用双侧 则需观察66例矽肺患者 三 两样本均数比较 例6 8 为研究某地正常成年男 女末稍血液的红细胞的差别 据文献报道 男性红细胞均数为465万 mm3 女性红细胞均数为422万 mm3 标准差为52万 mm3 取双侧 0 05 把握度 1 0 9 问要抽查多少人才能发现男女间红细胞的差别 已知 1 465 2 422 1 2 465 422 43 52双侧 0 05 Z0 05 2 1 96 0 1 Z0 1 1 282 即成年男女性各需抽查31人才能发现其红细胞间的差别 如果采用单侧 则男女各需观察25人 四 配对计量资料比较 d 每对观察对象差值的标准差n 所求的观察对子数 例5 研究碳酸铝对白细胞减少症的治疗效果 已知治疗后比治疗前平均增加1 109 L 标准差为1 2 109 L 取双侧 0 05 把握度 1 0 9 求样本含量 已知 1 d 1 2 Z0 05 2 1 96 Z0 1 1 282 即需15例患者参加试验 如果采用单侧 则需观察12人 五 两样本率比较 1和 2 分别表示两组的总体率 c 两组的合并率 例6 用旧药治疗慢性肾炎的近控率为30 现试验新药疗效 新药的近控率必须达到50 才认为有推广价值 问每组各需要多少例患者 已知 1 0 5 2 0 3 c 0 5 0 3 2 0 4单侧 0 05 Z0 05 1 645 0 1 Z0 1 1 282 即试验组和对照组各应观察103人 六 配对计数资料比较配对资料分析形式 甲乙两法比较 b a b c a c c 2 例7 某菌种接种于甲 乙两种培养基的结果如下 0 04 0 24 取双侧 0 05 0 1 现要研究一种与该菌种相似的新菌种 问需观察多少对子数 c 0 04 0 24 2 0 14 即需观察57对样本 七 根据相对危险度进行估计八 相关分析 第三节检验效能及其计算 检验效能 Power 又称把握度即两总体确实有差别 按 水准能发现它们有差别的能力 用 1 表示 1 0 9 为第二类错误的概率 Z 查z值表 1 出现 阴性 结果有两种可能 1 1 较大 被比较的指标间总体参数很可能无差别 2 1 较小 所比较的指标间总体参数很可能有差别 但由于样本含量不足而未能发现 P 在 水平下 不拒绝H0 即认为差别无统计学意义 又称作 阴性 结果 Z 的计算一 两样本均数比较 未知时 例8 用 阻滞剂降低心肌梗塞患者血压的随机双盲对照试验 结果见下表 检验结果为t 1 54 P 0 05 无统计学意义 认为该药无降压效果 问该结论是否可靠 要求 0 67kPa 0 05 Z0 05 1 96 两组心肌梗塞患者治疗后的收缩压 kPa 已知 0 67kPa 0 05 Z0 05 1 96 S 1 6 n1 n2 15 查附表1P Z 0 81 1 P Z 0 81 1 0 2090 0 7910即 0 79 则Power 1 1 0 79 0 21说明检验效能太低 该结论假阴性的可能性大 需增加样本含量进一步试验 例9 用同一种降压药分别治疗两组高血压患者 服用4周后比较两组患者收缩压的下降值 mmHg 测得结果 n1 14 S1 6 32 n2 16 S2 2 16 检验结果 t 2 34 P 0 05 问该研究的检验效能如何 查表 P Z 0 28 P Z 0 28 0 3936则 0 39 Power 1 1 0 39 0 61即该研究的检验效能偏低 结论不可靠 二 配对计量资料比较 N为对子数 为差值均数 Sd为差值标准差 例10 经连续非卧床腹膜透析 cAPD 治疗晚期糖尿肾病6例 测得生化指标之一Na的结果 X S 治疗前138 33 2 28 治疗后139 67 1 41 差值1 33 2 76 检验结果 t 0 482 P 0 05 该结论是否可靠 已知N 6 1 33 Sd 2 76 查表 P Z 0 78 1 P Z 0 78 1 0 2177 0 7823即 0 78 Power 1 0 78 0 22说明检验效能太低 结论不可靠 三 两样本率比较四 配对计数资料五 直线相关