医学科研设计样本含量估计课件

1、医学科研设计样本含量估计样样 本本 含含 量量 估估 计计芦文丽芦文丽科科 研研 设设 计计医学科研设计样本含量估计确定样本含量的用途确定样本含量的用途 估算达到有统计学意义的最低样本含量估算达到有统计学意义的最低样本含量 估计检验效能估计检验效能 对于现有的实验结果，已知样本含对于现有的实验结果，已知样本含量，可以根据总体的差值估计实验的检量，可以根据总体的差值估计实验的检验效能是否够大。验效能是否够大。 测量容许误差测量容许误差 按已知样本含量，估计有按已知样本含量，估计有1- 1- 的的把握发现多大的差异。把握发现多大的差异。医学科研设计样本含量估计影响样本含量估计的因素影响样本含量估计

2、的因素估计样本含量的先提条件估计样本含量的先提条件v实验允许的第一类错误的概率实验允许的第一类错误的概率 v提出所期望的检验效能提出所期望的检验效能 1- v对实验精度的要求，即容许误差对实验精度的要求，即容许误差 v观察指标的变异程度，即标准差观察指标的变异程度，即标准差 参数获得途径参数获得途径v预试验预试验v文献检索文献检索v专家意见专家意见 医学科研设计样本含量估计单个样本均数和配对检验单个样本均数和配对检验2)zz(N两个样本均数比较两个样本均数比较2)zz(2N医学科研设计样本含量估计Sample size Two sample randomized parallel design

3、 2-sided test = 0.05, 1- = 90% = 0.05, 1- = 90% = 2hr = 2hr = 1 hr = 1 hr22221/21222()2(1.960 1.282) 284.185170 total!1ZZn医学科研设计样本含量估计样本率与总体率的比较样本率与总体率的比较 两样本率的比较两样本率的比较 200zz)1 (N2212)()1 (4)zz (ccN医学科研设计样本含量估计配对计数资料配对计数资料 22z2zccNbabcac2c， 医学科研设计样本含量估计多个样本均数比较多个样本均数比较 ) 1()(12122kXXkSNkiikii医学科研设计

4、样本含量估计多个样本率比较多个样本率比较 2min1max1)sin2sin2(2PPN医学科研设计样本含量估计总体指标总体指标估计估计-样本含量计算的影响因素样本含量计算的影响因素可信度可信度 1-： 可信区间估计的准确度，越大需要的样本量越大。可信区间估计的准确度，越大需要的样本量越大。 显著性水平，犯第一类错误的概率显著性水平，犯第一类错误的概率 总体标准差总体标准差、总体率、总体率、总体相关系数、总体相关系数 总体标准差总体标准差 是针对均数可信区间估计的，其值越大，所需的样本量越大是针对均数可信区间估计的，其值越大，所需的样本量越大 总体率总体率 针对总体率的可信区间估计所需样本含量

5、估计的，其值越接近针对总体率的可信区间估计所需样本含量估计的，其值越接近0.50.5，所需样本含量越大所需样本含量越大 总体相关系数总体相关系数针对总体相关系数的可信区间估计所需样本含量估计的，相针对总体相关系数的可信区间估计所需样本含量估计的，相关系数越小，所需样本含量越大关系数越小，所需样本含量越大 容许误差容许误差 预计样本统计量与总体参数的绝对差值最大控制在什么范围内。预计样本统计量与总体参数的绝对差值最大控制在什么范围内。 越小，需要的样本含量越小越小，需要的样本含量越小参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生

6、出版社 123-147页页医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计 某研究者预对某地区的某研究者预对某地区的3030岁岁-40-40岁的男性人群的吸烟率进行调查。岁的男性人群的吸烟率进行调查。请估计所需的样本含量。请估计所需的样本含量。准备阶段：准备阶段：可信度可信度 1-1- 总体率总体率 预调查、文献、经验估计预调查、文献、经验估计容许误差容许误差 根据专业知识或经验、专家意见根据专业知识或经验、专家意见参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计

7、 某研究者预对某地区的某研究者预对某地区的3030岁岁-40-40岁的男性人群的吸烟率进行调查。岁的男性人群的吸烟率进行调查。请估计所需的样本含量。请估计所需的样本含量。准备阶段：准备阶段：可信度可信度 1-1- 95% 95%总体率总体率 73% 73%容许误差容许误差 3% 3%参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计-单纯随机抽样单纯随机抽样 某研究者预对某地区的某研究者预对某地区的3030岁岁- -4040岁的男性人群的吸烟率进行调查。岁的男性

8、人群的吸烟率进行调查。请估计所需的样本含量。请估计所需的样本含量。准备阶段：准备阶段： 可信度可信度 1-1- 95% 95% 总体率总体率 73% 73% 容许误差容许误差 3% 3%222/)1 (un参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页Nnnnc1如果是在有限总体抽样，如果是在有限总体抽样，进行调整的公式：进行调整的公式：8423 .84103. 0)73. 01 (73. 096. 122n医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计-分层抽样分层抽样 kiiiikiiiiNqpWu

9、qpWn122/21)/(总例数参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页kiiiiiiiiqpNqpnNn1各层样本含量估计：各层样本含量估计：W=Ni/N, N, Ni, pi , qi 分别为总分别为总例数，第例数，第i层的总例数、阳性率层的总例数、阳性率及阴性率及阴性率医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计-分层抽样分层抽样 参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页为调查农村某地区为调

10、查农村某地区55岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟采取按年龄段进行分层随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年采取按年龄段进行分层随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年龄段的样本含量。龄段的样本含量。准备工作：准备工作：医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计-分层抽样分层抽样 参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页为调查农村某地区为调查农村某地区55岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟采取按年龄段进行分层

11、随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年采取按年龄段进行分层随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年龄段的样本含量。龄段的样本含量。准备工作：准备工作：医学科研设计样本含量估计总体率估计总体率估计-分层抽样分层抽样 参考教材：医学科学研究与设计参考教材：医学科学研究与设计 孙振球主编孙振球主编 北京：人民卫生出版社北京：人民卫生出版社 123-147页页为调查农村某地区为调查农村某地区55岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟岁及以上男性群体的高血压患病率大小，拟采取按年龄段进行分层随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年采取按年龄段进行分层随机抽样。试估算所需的总样本含量和每个年龄段的样本含

12、量。龄段的样本含量。kiiiikiiiiNqpWuqpWn122/21)/(总例数kiiiiiiiiqpNqpnNn1医学科研设计样本含量估计病例对照研究病例对照研究人群（相当于对照人群）中暴露于某因素者人群（相当于对照人群）中暴露于某因素者所占比例（所占比例（P P0 0）估计该研究因素引起的比值比（估计该研究因素引起的比值比（OROR）第一型错误概率第一型错误概率把握度（把握度（1-1-） 201211002ppqpqpzqpzn医学科研设计样本含量估计Schematic diagram of a case control study design医学科研设计样本含量估计病例对照研究病例对

13、照研究 拟用非配拟用非配比病例对照研比病例对照研究方法调查孕究方法调查孕妇暴露于某因妇暴露于某因素与婴儿先天素与婴儿先天性心脏病之间性心脏病之间的关系需调查的关系需调查多少人多少人? ? 201211002ppqpqpzqpzn医学科研设计样本含量估计病例对照研究病例对照研究 拟用非配比病拟用非配比病例对照研究方法调例对照研究方法调查孕妇暴露于某因查孕妇暴露于某因素与婴儿先天性心素与婴儿先天性心脏病之间的关系需脏病之间的关系需调查多少人调查多少人? ? 准备工作准备工作孕妇中该因素暴露率孕妇中该因素暴露率 （30%）估计该研究因素引起的比值比（估计该研究因素引起的比值比（OR=2）第一型错误概

14、率第一型错误概率=0.5把握度（把握度（1-=0.90）医学科研设计样本含量估计病例对照研究病例对照研究 拟用非配比病例对照研究方法调查孕妇暴露于某因素拟用非配比病例对照研究方法调查孕妇暴露于某因素与婴儿先天性心脏病之间的关系需调查多少人与婴儿先天性心脏病之间的关系需调查多少人? ?医学科研设计样本含量估计队列研究队列研究非暴露人群发病率非暴露人群发病率P0暴露人群发病率暴露人群发病率P1显著性检验显著性检验 把握度（把握度（1-1-） 201211002ppqpqpzqpzn医学科研设计样本含量估计unexposedpexposedp队列研究队列研究医学科研设计样本含量估计队列研究队列研究 某队列研究欲分析放射线暴露与白血病的关系。某队列研究欲分析放射线暴露与白血病的关系。 201211002ppqpqpzqpzn准备工作准备工作非暴露人