樣本量估算的統(tǒng)計學方法

8、樣本量估算

的統(tǒng)計學方法1整理ppt一、臨床研究為什么需要估計樣本含量2整理ppt復習1：統(tǒng)計學三大任務與三大規(guī)則任務：描述樣本特征、估計總體參數(shù)、檢驗總體差別規(guī)則：（必須考慮）數(shù)據(jù)類型、分布類型、對比類型3整理ppt1.統(tǒng)計描述任務例：某樣本個體分布的集中趨勢與離散趨勢怎樣？（1V點，2V線，3Ｖ面.影子_線）數(shù)據(jù)：計數(shù)（%），定量（平均數(shù)），等級（平均Ridit值）

分布：正態(tài)(Mean，SD，95%CR)，對數(shù)正態(tài)(G)，偏態(tài)(M,Q/R，P2.5~P97.5)（雙/多變量-相關回歸）對比：變量=兩組觀察值（各組均數(shù)與標準差），變量=差值（差值的均數(shù)與標準差）4整理ppt2.置信區(qū)間任務例：某總體指標在哪一區(qū)間？（借鑒反推）數(shù)據(jù)：計數(shù)（直接法/正態(tài)近似），計量（正態(tài)法），等級（正態(tài)近似）分布：正態(tài)（正態(tài)法），對數(shù)正態(tài)(lg值置信區(qū)間)，偏態(tài)（百分位數(shù)法）

對比：變量參數(shù)置信區(qū)間，差值參數(shù)置信區(qū)間（臨床試驗）5整理ppt3.假設檢驗任務例：某2個總體指標相同？（直接應用概率分布）數(shù)據(jù)：計數(shù)（正態(tài)近似法u,卡方），計量（均數(shù)檢驗），等級（秩和檢驗）分布：正態(tài)（u,t），對數(shù)正態(tài)（lg值t檢驗），偏態(tài)（秩和檢驗）對比：組間比較（u,t,H），與總體比較（u,t,H）6整理ppt統(tǒng)計推斷中的誤差估計最基本公式：誤差=個體變異程度/n的平方根均數(shù)誤差=標準差/sqrt(n)率的誤差=sqrt［p(1-p)/n］7整理pptn大小舉例1、n=3，三個克隆2、女大學生33%自動退學？n=？3、n1=20，n2=100，n=？4、1987年某產(chǎn)科醫(yī)師為研究胎次與兒童智力的關系，收集病案資料（考上大學人數(shù)）：第一胎19人、第二胎18人、第三胎10人、第四胎7人、第五胎4人。由此得出結(jié)論：智力與胎次有關，胎次愈多智力愈差，第一胎智力最好。n=？8整理ppt可重復原則樣本含量（Sample）的估計是臨床研究科學設計的重要內(nèi)容?？芍貜托?，是指任何科學研究必須遵守的原則，其目的是要排除偶然因素的影響，得出科學的、真實的、規(guī)律性的結(jié)論。9整理ppt樣本含量的大小在臨床研究中，樣本含量越小，其抽樣誤差越大。若樣本含量不足，可重復性差，檢驗效能低，不能排除偶然因素的影響，其結(jié)論缺乏科學性、真實性。若樣本含量過大，試驗條件難以嚴格控制，容易造成人力、物力和時間上的浪費。10整理ppt估計樣本含量的目的在保證某個臨床試驗/臨床研究的結(jié)論具有一定科學性、真實性和可靠性前提下，確定某研究所需的最小觀察例數(shù)。11整理ppt二、估計樣本含量的方法12整理ppt兩大類方法1、公式法，可滿足多種設計的要求，目前應用廣泛。2、查表法，簡單、方便，但受條件限制，有時不一定完全適應。13整理ppt三、估計樣本含量的步驟14整理ppt1、確定設計方法任何臨床試驗，其設計方案是首先需要確定的，而樣本含量的估計也是在設計方案基礎上的。不同的臨床科研設計方法，其樣本含量的估計方法不相同15整理ppt2、確定資料類型當臨床試驗的設計方案確定后，需要確定臨床試驗所得數(shù)據(jù)的類型，例如，計量（數(shù)值）、計數(shù)（無序分類）、等級（有序分類），因為樣本含量估計方法與數(shù)據(jù)類型有關16整理ppt3、考慮統(tǒng)計方法樣本含量的估計還要與以后將要使用的統(tǒng)計方法的條件相結(jié)合。如單因素分析、相關與回歸、多因素分析等。目前樣本含量估計的公式計算主要針對單因素分析，而多因素分析的例數(shù)估計請參考有關書籍17整理ppt4、確定基本參數(shù)在各種臨床科研設計方法的樣本含量估計中，需要研究者事先確定的條件有：第一類錯誤的概率α，第二類錯誤概率β，容許誤差δ。若終點指標為數(shù)值變量時，還需要研究者確定總體標準差σ。若終點指標為分類變量時，有時需要研究者確定總體率π。18整理ppt（1）確定第一類誤差的概率α所有樣本含量估計公式中，都需要uα的值，研究者確定檢驗水準（α）的大小后，查表得uα值。α有單側(cè)與雙側(cè)之分，單側(cè)α的uα小于雙側(cè)uα值，所以按單側(cè)計算的樣本含量小于雙側(cè)。α越小所需樣本含量越大，反之越小，一般取α≤0.0519整理ppt樣本含量計算中，需要uα的值，即研究者確定β大小后，查表的uα值。確定β大小，主要是要確定檢驗效能（Power），用1-β表示其概率的大小，檢驗效能是指總體間確有差別時，假設檢驗能發(fā)現(xiàn)這種差別的能力大小。β為第二類誤差的概率，β值越小，檢驗效率越高，所需樣本量也就越大，通常β=0.1或β=0.2。一般認為檢驗效率不能小于0.7。（2）確定第二類誤差的概率β20整理ppt（3）確定容許限或插座δ即有臨床意義或研究意義的最小差值。若為數(shù)值變量時，δ可為有臨床意義的均數(shù)差值、實驗前后之差等。若為分類資料，δ可為有臨床意義的有效率、患病率等率之差。21整理ppt（4）確定總體標準差σ總體率π若研究的終點指標為數(shù)值變量時，總體標準差σ為估計樣本含量所必須的條件。若研究的終點指標為分類變量時，有時，總體率π為估計樣本含量條件。若總體標準差σ和總體率π，常常通過文獻檢索、預試驗或?qū)ρ芯孔鞒龊侠淼募僭O來獲得。22整理ppt5、計算樣本含量用按設計方案、資料類型及可能涉及的統(tǒng)計分析方法來選擇樣本含量的計算方法（查書），也可以利用統(tǒng)計軟件幫助完成樣本含量的計算。23整理ppt6、校正樣本含量由于估算的樣本含量是最少需要量，考慮到受試者可能有不合作者、中途失訪、意外死亡等情況出現(xiàn)，而減少有效觀察對象的例數(shù)（失訪），因此，應該在估算的樣本含量增加若干樣本例數(shù)。通常，失訪人數(shù)不得大于20%。24整理ppt四、樣本含量估計的注意事項25整理ppt1.組間例數(shù)相等成組設計的例數(shù)，應盡可能采用例數(shù)相等的設計，尤其是多組設計時，一般要求各組間的樣本含量相等，只有在某些特殊情況下才考慮各組的樣本含量不相等。26整理ppt2.多指標估算若某研究有多個效應指標，其樣本含量估計應對每個效應指標進行樣本量的估計，然后取樣本數(shù)量最大者為其研究的樣本量。若某研究能區(qū)分主要指標和次要指標時，也可以只對主要指標進行樣本含量估計，然后取量大者為其研究的樣本含量。27整理ppt3.多種估計條件盡可能將多樣本含量估計方法聯(lián)合使用，并且在使用計算法估算時，可多做幾種估算方案，以便選擇。如：不同的α、β、δ等條件組合下，估計其樣本含量。28整理ppt4.與研究目的結(jié)合根據(jù)研究目的，嚴格選擇估算樣本含量的方法，如單、雙側(cè)不同，估計參數(shù)與假設檢驗不同，一般假設檢驗與等價檢驗不同，樣本率超過與位于0.3-0.7（0.2-0.8）范圍不同，t檢驗與u檢驗不同等。29整理ppt5.估計的適用條件目前，國內(nèi)有關書籍提供的樣本含量計算公式，主要適用于臨床試驗，而并非適用于其他醫(yī)學實驗，如動物實驗。動物實驗的樣本含量可以參考臨床試驗的樣本含量，并在此基礎上適當減少其數(shù)量。30整理ppt五、數(shù)值變量的樣本含量估計簡介31整理ppt兩均數(shù)比較的估算32整理ppt實例分析（例數(shù)相等)欲研究某新藥降低高血脂患者的膽固醇療效，研究者認為試驗組與安慰劑組比較，其血清膽固醇值平均下降0.5mmol/L才有臨床意義，查閱文獻得血清膽固醇值的標準差為0.8mmol/L,且規(guī)定兩組例數(shù)相等，且α=0.05，β=0.10（power=0.90），該研究所需的樣本含量為多少？33整理ppt34整理ppt計算結(jié)果35整理ppt例數(shù)不相等36整理ppt實例分析（例數(shù)不等）某醫(yī)院研究吲螨酰胺治療原發(fā)性高血壓的療效，經(jīng)預試驗得治療前后舒張壓差值（kPa）資料如下，若α=0.05，β=0.10時需治療多少例？均數(shù)標準差吲螨酰胺2.281.09安慰劑1.320.4037整理ppt38整理ppt計算結(jié)果39整理ppt六、分類變量的樣本含量估計簡介40整理ppt兩個率比較的估算41整理ppt實例分析（例數(shù)相等）用舊的治療方案治療慢性腎炎的控制率為30%，現(xiàn)用新的治療方案治療慢性腎炎，其控制率應大于50%才有臨床意義，若取兩組例數(shù)相等，且α=0.05、

β=0.10（power=0.9），問每組需多少例數(shù)？42整理ppt43整理ppt計算結(jié)果44整理ppt例數(shù)不等45整理ppt實例分析（例數(shù)不等）某醫(yī)師研究某藥對產(chǎn)后宮縮痛、外陰創(chuàng)傷痛效果，預試驗舊藥鎮(zhèn)痛率為55%，新藥鎮(zhèn)痛率為75%，當α=0.05