樣本量估算軟件-PAS課件

樣本量估算軟件——PASS浙江省中醫(yī)院臨床評價分析中心2013-04-13本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計一、概述在假設(shè)性檢驗(yàn)中，得出沒有統(tǒng)計學(xué)差異的結(jié)果，可能由以下幾個方面造成的：可能組間確實(shí)是沒有差別的；可能組間事實(shí)上有差別，但由于樣本太小，不能用統(tǒng)計方法來證明這種結(jié)果；不詳樣本量過大——浪費(fèi)人力物力財力樣本量過小——得不到正確的結(jié)論

樣本量估算樣本量估算的影響因素：

正確估計觀察例數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是保證研究課題具有一定代表性與可靠性的條件下所必須具有的最少例數(shù)。要符合這一標(biāo)準(zhǔn)，需具備以下條件：(1)、檢驗(yàn)水準(zhǔn)(通常=0.05)；(2)、檢驗(yàn)效能1-(通常=0.10或0.20)；(3)、總體標(biāo)準(zhǔn)差σ；(4)、容許誤差或檢驗(yàn)的差值δ；(5)、其他（例如總體均數(shù)、總體等）。一、概述如何計算樣本量？查公式手工計算軟件實(shí)現(xiàn)一、概述Excel——函數(shù)SAS——編程PASS——自動計算樣本量估算軟件——PASS

PASS（PowerAnalysisandSampleSize）是用于效能分析和樣本量估計的統(tǒng)計軟件包。它能對數(shù)十種統(tǒng)計學(xué)檢驗(yàn)條件下的檢驗(yàn)效能和樣本含量進(jìn)行估計。

該軟件界面友好，功能齊全，操作簡便。一、概述軟件下載地址：

一、概述PASS界面一、概述whichinyourregistere-mail（二）操作界面菜單欄工具欄運(yùn)行鍵設(shè)置區(qū)域注釋欄教程與幫助（三）結(jié)果界面菜單欄工具欄導(dǎo)航窗口結(jié)果顯示窗口教程與幫助本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計二、區(qū)間估計的樣本量的估計1、估計總體均數(shù)時樣本量估計公式：σ已知：

σ未知：其中，n，δ，σ，S分別為樣本含量、允許誤差、總體標(biāo)準(zhǔn)差和樣本標(biāo)準(zhǔn)差?！纠?.1】已知某地成年男子身高的標(biāo)準(zhǔn)差是6.03cm，現(xiàn)在想進(jìn)一步了解該地區(qū)成年男子身高的總體平均水平，若規(guī)定誤差δ不超過0.5cm，取α=0.05，試估計需要調(diào)查多少人？均數(shù)單樣本均數(shù)置信區(qū)間單樣本均數(shù)的置信區(qū)間結(jié)果：需要調(diào)查562人。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計概率單樣本概率置信區(qū)間單樣本概率的置信區(qū)間目標(biāo)變量N檢驗(yàn)水準(zhǔn)1-雙側(cè)檢驗(yàn)容許誤差δ基線比例置信區(qū)間準(zhǔn)則本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1、樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計公式：單側(cè)：

雙側(cè)：其中：n，δ，s，α，β分別為樣本含量、允許誤差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，犯Ⅰ類錯誤的概率和犯Ⅱ類錯誤的概率?！纠?.1】某藥廠研究某種新藥治療高血壓的療效，要求用藥后舒張壓下降1.5kPa才算該藥有實(shí)際療效。根據(jù)以前試驗(yàn)表明，舒張壓下降量的標(biāo)準(zhǔn)差為3kPa。若規(guī)定α=0.05，檢驗(yàn)效能1-β=0.8，試估計需要多少病人進(jìn)行臨床試驗(yàn)？均數(shù)單樣本均數(shù)非零檢驗(yàn)單樣本均數(shù)檢驗(yàn)結(jié)果：需要調(diào)查27人。=0.20

???本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計2、完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計(1)兩組樣本含量相等時公式：單側(cè)：

雙側(cè)：其中：n，δ，s，α，β分別為樣本含量、允許誤差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，犯Ⅰ類錯誤的概率和犯Ⅱ類錯誤的概率。【例3.2.1】某藥廠對本廠新研發(fā)的降壓藥A與標(biāo)準(zhǔn)降壓藥B的療效進(jìn)行比較。已知B藥能使血壓平均水平下降2kPa，期望A藥能平均下降4kPa，若降壓值的標(biāo)準(zhǔn)差為4.5kPa，試問在α=0.05，檢驗(yàn)效能1-β=0.8的條件下，需要多少病人進(jìn)行臨床試驗(yàn)？均數(shù)兩個獨(dú)立樣本均數(shù)不等性檢驗(yàn)兩獨(dú)立樣本均數(shù)t檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)當(dāng)N2=N1時，R=1.0兩組均值兩組標(biāo)準(zhǔn)差結(jié)果：兩組各需要調(diào)查64人。三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計2、完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計(2)兩組樣本含量不等（兩樣本含量之比為n1:n2＝1:k時）公式：單側(cè)：

雙側(cè)：其中：k，n，δ，s，α，β分別為樣本含量倍數(shù)、樣本含量、允許誤差、樣本標(biāo)準(zhǔn)差，犯Ⅰ類錯誤的概率和犯Ⅱ類錯誤的概率?！纠?.2.2】某研究者打算分析多毛癥患者與正常人血清睪酮含量(ng%)的差別，指定零假設(shè)為，備擇假設(shè)為，α＝0.05，β＝0.10。由前人的研究資料估計血清睪酮含量的標(biāo)準(zhǔn)差為13.33，若多毛癥患者較少，打算以1:4的比例調(diào)查患者與健康人，問需調(diào)查患者與健康人各多少？均數(shù)兩個獨(dú)立樣本均數(shù)不等性檢驗(yàn)兩獨(dú)立樣本均數(shù)t檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)R=N2:N1兩組均值兩組標(biāo)準(zhǔn)差結(jié)果：若以1:4的樣本含量作調(diào)查，應(yīng)調(diào)查患者24人，正常人96人。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計3、配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計公式：單側(cè)：

雙側(cè)：【例3.3】用某藥治療硅沉著病患者后，尿矽排除量平均增加15mg/L，其標(biāo)準(zhǔn)差為25mg/L。假定該藥確能使尿矽排除量增加，定α＝0.05（單側(cè)），β＝0.10，問需觀察多少患者才能得出服藥前后尿矽排除量之間的差別有統(tǒng)計學(xué)意義的結(jié)論？均數(shù)單樣本均數(shù)非零檢驗(yàn)配對樣本t檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)零假設(shè)差值備擇假設(shè)差值標(biāo)準(zhǔn)差優(yōu)效性檢驗(yàn)結(jié)果：需觀察26例患者。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計4、完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計

公式：

其中，n為各樣本組所需樣本含量。假定各樣本組樣本含量相等，且均為n，Xi和Si分別為第i個樣本的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差的初估值。κ為組數(shù)。ψ值查本書附錄B統(tǒng)計用表中表B-13ψ值表獲得?！纠?.4】某藥廠觀察三種降壓藥的療效，經(jīng)預(yù)試驗(yàn)測得各藥物治療后血壓下降的均數(shù)分別為18mmHg、15mmHg和10mmHg，標(biāo)準(zhǔn)差分別為12.1mmHg、11.9mmHg和10.9mmHg。試問在α＝0.05，1-β＝0.9的條件下，每組需要多少病人進(jìn)行臨床試驗(yàn)？均數(shù)單因素方差分析單因素方差分析目標(biāo)變量N檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)分組數(shù)各組例數(shù)比例k1:k2:k3:…:kn各組均數(shù)各組標(biāo)準(zhǔn)差結(jié)果：每組需要(46+56+58)/3=53.54，即54例病人進(jìn)行臨床試驗(yàn)。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計5、兩樣本率比較的樣本量估計(1)兩樣本含量相等時公式：單側(cè)：雙側(cè)：式中p1和p2分別為兩樣本頻率的估計值，p為兩樣本合并頻率。【例3.5.1】擬研究兩種抗菌藥物(其中一種為對照藥)對某感染性疾病的治療效果，經(jīng)預(yù)試驗(yàn)，試驗(yàn)藥有效率為80%，對照藥有效率為60%，今要做正式臨床試驗(yàn)，問每組需要觀察多少例患者(假設(shè)采用雙側(cè)試驗(yàn))？概率兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)當(dāng)N2=N1時，R=1.0兩組率雙側(cè)檢驗(yàn)結(jié)果：每組需要觀察109例患者。三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計5、兩樣本率比較的樣本量估計(2)兩樣本含量不等時（設(shè)n1:n2＝1:c）公式：單側(cè)：雙側(cè)：式中，【例3.5.2】擬研究兩種抗菌藥物(其中一種為對照藥)對某感染性疾病的治療效果，經(jīng)預(yù)試驗(yàn)，試驗(yàn)藥有效率為80%，對照藥有效率為60%，今要做正式臨床試驗(yàn)，擬定實(shí)驗(yàn)組與對照組患者比例為1:4，問每組需要觀察多少例患者(假設(shè)采用雙側(cè)試驗(yàn))？概率兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)R=N2:N1兩組率雙側(cè)檢驗(yàn)結(jié)果：實(shí)驗(yàn)組需要觀察69例患者，對照組需要觀察276例患者。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計6、病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計(1)不配對但病例數(shù)與對照數(shù)相等時的樣本含量公式：式中，p0表示對照組中暴露者的比例，q0＝1-p0；p1表示病例組中暴露者的比例，[說明]如果無p1

的估計值，但有備擇假設(shè)中的優(yōu)勢比的估計值OR，則可用下式計算p1：式中OR應(yīng)取優(yōu)勢比OR的可能取值中的最小值?！纠?.6.1】一次吸煙與肺癌關(guān)系的研究，得知一般人群中，即對照人群（P0）中有吸煙史的人所占的比例為20%，比值比（OR）為2，設(shè)α＝0.05（雙側(cè)），β＝0.10，求樣本量。概率兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)基于OR值的兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)當(dāng)N2=N1時，R=1.0OR值對照組發(fā)生率雙側(cè)檢驗(yàn)結(jié)果：每組需要230人。三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計6、病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計(2)不配對且病例數(shù)與對照數(shù)不等時的樣本含量公式：式中，在實(shí)際工作中，以上公式可近似的表達(dá)為：【例3.6.2】一次吸煙與肺癌關(guān)系的研究，得知一般人群中，即對照人群（P0）中有吸煙史的人所占的比例為20%，比值比（OR）為2，設(shè)α＝0.05（雙側(cè)），β＝0.1，擬定病例組與對照組例數(shù)為1:4，求樣本數(shù)量。概率兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)基于OR值的兩獨(dú)立樣本率檢驗(yàn)?zāi)繕?biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)R=N2:N1OR值對照組暴露比例雙側(cè)檢驗(yàn)結(jié)果：病例組需要140人，對照組需要560人。三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計6、病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計(3)配對對照研究的樣本含量公式：式中，，OR為估計的優(yōu)勢比?！纠?.6.3】如研究口服避孕藥與先天性心臟病的關(guān)系，采用配對設(shè)計，設(shè)α＝0.05（雙側(cè)），β＝0.1，對照組暴露比例為P0=0.3，估計的OR為2。需多少樣本量。概率兩相關(guān)樣本率檢驗(yàn)配對病例對照研究兩相關(guān)樣本率檢驗(yàn)未知時建議取0.2目標(biāo)變量N1檢驗(yàn)效能1-檢驗(yàn)水準(zhǔn)每位病例匹配的對照例數(shù)OR值對照組暴露比例結(jié)果：每組各需要238人。本期內(nèi)容一、概述二、區(qū)間估計的樣本量估計1.估計總體均數(shù)時樣本量估計2.估計總體概率時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計1.樣本均數(shù)與總體均數(shù)比較的樣本量估計2.完全隨機(jī)設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計3.配對設(shè)計兩樣本均數(shù)比較的樣本量估計4.完全隨機(jī)設(shè)計多個樣本均數(shù)比較的樣本量估計5.兩樣本率比較的樣本量估計6.病例－對照研究設(shè)計時樣本量估計7.隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計三、假設(shè)檢驗(yàn)的樣本量估計7、隊列研究設(shè)計四格表資料統(tǒng)計分析時樣本量估計公式：式中P0、P1分別表示對照組與暴露組的發(fā)病概率。其中：(1)隊列研究（已知RR）【例3.7.1】某醫(yī)師采用隊列研究的方法評價某藥物預(yù)防腦卒中再發(fā)的效果，得知不用藥者腦卒中的再發(fā)率為23％，估計