樣本量估算的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究

1、樣本量估算的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究一、臨床研究為什么需要估計(jì)樣本含量復(fù)習(xí)1：統(tǒng)計(jì)學(xué)三大任務(wù)與三大規(guī)則任務(wù)：描述樣本特征、估計(jì)總體參數(shù)、檢驗(yàn)總體差別規(guī)則：（必須考慮） 數(shù)據(jù)類型、分布類型、對(duì)比類型1. 統(tǒng)計(jì)描述任務(wù)例：某樣本個(gè)體分布的集中趨勢(shì)與離散趨勢(shì)怎樣 ？（1V點(diǎn)，2V線，3面.影子_線）數(shù)據(jù)：計(jì)數(shù)（%），定量（平均數(shù)），等級(jí)（平均Ridit值） 分布：正態(tài)(Mean，SD，95%CR)，對(duì)數(shù)正態(tài)(G)，偏態(tài)(M, Q/R，PP) （雙/多變量-相關(guān)回歸）對(duì)比：變量=兩組觀察值（各組均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差），變量=差值（差值的均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差）2. 置信區(qū)間任務(wù)例：某總體指標(biāo)在哪一區(qū)間 ？（借鑒反推）數(shù)據(jù)：計(jì)數(shù)（

2、直接法/正態(tài)近似），計(jì)量（正態(tài)法），等級(jí)（正態(tài)近似）分布：正態(tài)（正態(tài)法），對(duì)數(shù)正態(tài)(lg值置信區(qū)間)，偏態(tài)（百分位數(shù)法） 對(duì)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(yàn)）3. 假設(shè)檢驗(yàn)任務(wù)例：某2個(gè)總體指標(biāo)相同 ？ （直接應(yīng)用概率分布）數(shù)據(jù)：計(jì)數(shù)（正態(tài)近似法u,卡方），計(jì)量（均數(shù)檢驗(yàn)），等級(jí)（秩和檢驗(yàn)）分布：正態(tài)（u,t），對(duì)數(shù)正態(tài)（lg值t檢驗(yàn)），偏態(tài)（秩和檢驗(yàn)）對(duì)比：組間比較（u, t, H），與總體比較（u, t, H）統(tǒng)計(jì)推斷中的誤差估計(jì)最基本公式：誤差=個(gè)體變異程度/n的平方根均數(shù)誤差 = 標(biāo)準(zhǔn)差/sqrt(n)率的誤差 = sqrtp(1-p)/ nn大小舉例1、n=3，三個(gè)克

3、隆2、女大學(xué)生33%自動(dòng)退學(xué)？ 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(guān)系，收集病案資料（考上大學(xué)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(guān)，胎次愈多智力愈差，第一胎智力最好。 n=？可重復(fù)原則樣本含量（Sample）的估計(jì)是臨床研究科學(xué)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容?？芍貜?fù)性，是指任何科學(xué)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(xué)的、真實(shí)的、規(guī)律性的結(jié)論。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(fù)性差，檢驗(yàn)效能低，不能排除偶然因素的影響，其結(jié)論缺

4、乏科學(xué)性、真實(shí)性。若樣本含量過(guò)大，試驗(yàn)條件難以嚴(yán)格控制，容易造成人力、物力和時(shí)間上的浪費(fèi)。估計(jì)樣本含量的目的在保證某個(gè)臨床試驗(yàn)/臨床研究的結(jié)論具有一定科學(xué)性、真實(shí)性和可靠性前提下，確定某研究所需的最小觀察例數(shù)。二、估計(jì)樣本含量的方法兩大類方法1、公式法，可滿足多種設(shè)計(jì)的要求，目前應(yīng)用廣泛。2、查表法，簡(jiǎn)單、方便，但受條件限制，有時(shí)不一定完全適應(yīng)。三、估計(jì)樣本含量的步驟1、確定設(shè)計(jì)方法任何臨床試驗(yàn)，其設(shè)計(jì)方案是首先需要確定的，而樣本含量的估計(jì)也是在設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上的。不同的臨床科研設(shè)計(jì)方法，其樣本含量的估計(jì)方法不相同2、確定資料類型當(dāng)臨床試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案確定后，需要確定臨床試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)的類型，例如，

5、計(jì)量（數(shù)值）、計(jì)數(shù)（無(wú)序分類）、等級(jí)（有序分類），因?yàn)闃颖竞抗烙?jì)方法與數(shù)據(jù)類型有關(guān)3、考慮統(tǒng)計(jì)方法樣本含量的估計(jì)還要與以后將要使用的統(tǒng)計(jì)方法的條件相結(jié)合。如單因素分析、相關(guān)與回歸、多因素分析等。目前樣本含量估計(jì)的公式計(jì)算主要針對(duì)單因素分析，而多因素分析的例數(shù)估計(jì)請(qǐng)參考有關(guān)書籍4、確定基本參數(shù) 在各種臨床科研設(shè)計(jì)方法的樣本含量估計(jì)中，需要研究者事先確定的條件有：第一類錯(cuò)誤的概率，第二類錯(cuò)誤概率，容許誤差。若終點(diǎn)指標(biāo)為數(shù)值變量時(shí)，還需要研究者確定總體標(biāo)準(zhǔn)差。若終點(diǎn)指標(biāo)為分類變量時(shí)，有時(shí)需要研究者確定總體率。（1）確定第一類誤差的概率所有樣本含量估計(jì)公式中，都需要u的值，研究者確定檢驗(yàn)水準(zhǔn)（）的大

6、小后，查表得u值。有單側(cè)與雙側(cè)之分，單側(cè)的u小于雙側(cè)u值，所以按單側(cè)計(jì)算的樣本含量小于雙側(cè)。越小所需樣本含量越大，反之越小，一般取 （2）確定第二類誤差的概率樣本含量計(jì)算中，需要u的值，即研究者確定大小后，查表的u值。確定大小，主要是要確定檢驗(yàn)效能（Power），用1-表示其概率的大小，檢驗(yàn)效能是指總體間確有差別時(shí)，假設(shè)檢驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)這種差別的能力大小。為第二類誤差的概率，值越小，檢驗(yàn)效率越高，所需樣本量也就越大，通?；颉Ｒ话阏J(rèn)為檢驗(yàn)效率不能小于。（3）確定容許限或插座 即有臨床意義或研究意義的最小差值。若為數(shù)值變量時(shí)，可為有臨床意義的均數(shù)差值、實(shí)驗(yàn)前后之差等。若為分類資料， 可為有臨床意義的有效

7、率、患病率等率之差。（4）確定總體標(biāo)準(zhǔn)差總體率若研究的終點(diǎn)指標(biāo)為數(shù)值變量時(shí)，總體標(biāo)準(zhǔn)差為估計(jì)樣本含量所必須的條件。若研究的終點(diǎn)指標(biāo)為分類變量時(shí)，有時(shí)，總體率為估計(jì)樣本含量條件。若總體標(biāo)準(zhǔn)差和總體率，常常通過(guò)文獻(xiàn)檢索、預(yù)試驗(yàn)或?qū)ρ芯孔鞒龊侠淼募僭O(shè)來(lái)獲得。5、計(jì)算樣本含量用按設(shè)計(jì)方案、資料類型及可能涉及的統(tǒng)計(jì)分析方法來(lái)選擇樣本含量的計(jì)算方法（查書），也可以利用統(tǒng)計(jì)軟件幫助完成樣本含量的計(jì)算。6、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(duì)象的例數(shù)（失訪），因此，應(yīng)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

8、%。 四、樣本含量估計(jì)的注意事項(xiàng)1.組間例數(shù)相等成組設(shè)計(jì)的例數(shù)，應(yīng)盡可能采用例數(shù)相等的設(shè)計(jì)，尤其是多組設(shè)計(jì)時(shí)，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。2.多指標(biāo)估算若某研究有多個(gè)效應(yīng)指標(biāo)，其樣本含量估計(jì)應(yīng)對(duì)每個(gè)效應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行樣本量的估計(jì)，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(biāo)和次要指標(biāo)時(shí)，也可以只對(duì)主要指標(biāo)進(jìn)行樣本含量估計(jì)，然后取量大者為其研究的樣本含量。3.多種估計(jì)條件盡可能將多樣本含量估計(jì)方法聯(lián)合使用，并且在使用計(jì)算法估算時(shí)，可多做幾種估算方案，以便選擇。如：不同的、等條件組合下，估計(jì)其樣本含量。4.與研究目的結(jié)合根據(jù)研究目的，嚴(yán)格

9、選擇估算樣本含量的方法，如單、雙側(cè)不同，估計(jì)參數(shù)與假設(shè)檢驗(yàn)不同，一般假設(shè)檢驗(yàn)與等價(jià)檢驗(yàn)不同，樣本率超過(guò)與位于（）范圍不同，t檢驗(yàn)與u檢驗(yàn)不同等。5.估計(jì)的適用條件目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)書籍提供的樣本含量計(jì)算公式，主要適用于臨床試驗(yàn)，而并非適用于其他醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)，如動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的樣本含量可以參考臨床試驗(yàn)的樣本含量，并在此基礎(chǔ)上適當(dāng)減少其數(shù)量。五、數(shù)值變量的樣本含量估計(jì)簡(jiǎn)介兩均數(shù)比較的估算實(shí)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(rèn)為試驗(yàn)組與安慰劑組比較，其血清膽固醇值平均下降才有臨床意義，查閱文獻(xiàn)得血清膽固醇值的標(biāo)準(zhǔn)差為0.8mmol/L,且規(guī)定兩組例數(shù)相等，且， （），該研究所需的樣本含量為多少？計(jì)算結(jié)果例數(shù)不相等實(shí)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(yù)試驗(yàn)得治療前后舒張壓差值（kPa）資料如下，若， 時(shí)需治療多少例？均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差吲螨酰胺2.281.09安慰劑1.320.40計(jì)算結(jié)果六、分類變量的樣本含量估計(jì)簡(jiǎn)介兩個(gè)率比較的估算實(shí)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%