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新手必知:如何进行样本量计算?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

新手必知:如何进行样本量计算?

引用
网易
1.
https://www.163.com/dy/article/JE30PN6105349YKB.html

在科研工作中,样本量计算是一个基础且重要的环节。一个合适的样本量不仅能确保研究结论的准确性和可靠性,还能帮助研究者在经济和时间成本之间找到平衡点。本文将详细介绍样本量计算的基础知识、常用方法,并通过具体案例帮助读者掌握这一技能。

一、进行样本量计算的基础知识

在进行样本量计算时,我们需要考虑以下几个要素:

  • 研究类型:不同类型的研究所需要的样本量计算方法不同。
  • 研究目的:是估计总体参数还是检验假设,这将影响样本量的计算。
  • 统计学参数:包括显著性水平(α)、把握度(1-β)、效应大小等。
  • 总体平均数(μ)、标准差(σ)或总体率(π)等;μ、σ、π一般未知,通常以样本的平均数、标准差、样本率作为估计值,可以通过预试验、查阅文献、经验估计而获得。

二、样本量计算的常用方法

  1. 公式法:通过样本量计算公式,直接计算出所需的样本量。不同类型的研究(如回归分析、t检验等)会涉及不同的公式。

  2. 经验法:有时候,我们可以借鉴前人经验或者领域内的常用样本量来进行估算。例如,在某些领域中,常常采用30个样本作为基本样本量。

  3. 软件工具法:现在有很多专业的样本量计算软件或在线工具,如PASS软件、G*Power等。这些工具通常集成了多种计算方法,并且可以根据你的研究设计和参数输出合适的样本量。

三、要计算样本量,有个数值你要记住

Z值为标准正态分布界值,在公式法中经常会用到,当α和β值不同时,对应Z值如下表所示:

四、举个栗子~

「在针对慢性疼痛患者足底压力减轻疼痛程度的横断面研究中,根据文献资料,已知采用足底压力测量仪对慢性疼痛患者足底最大峰值压力的调查计算出的标准差S=14,允许误差δ=14,α=0.05。问需要调查多少人?」

  1. 解法一:此研究属于横断面研究,需要估计总体均数样本量,公式是:

n = [(Zα/2×σ)÷ δ ]2

公式中,σ为总体标准差,一般用样本标准差S估计;δ为允许误差,即样本均数与总体均数的差值,α取双侧0.05,带入公式。

n = [(1.96 × 114)÷ 14 ]2≈ 225

考虑到问卷应答率,初步估计增加10%的调查对象,计算出所需要的样本量为281例。

  1. 解法二:运用PASS软件,计算更加简单:

五、样本量计算的关键注意事项

  1. 要清楚研究目的和设计,选择合适的计算方法。
  2. 考虑到可能的失访、数据不完整等因素,可适当增加样本量。
  3. 及时更新你的样本量计算,随着研究的进展,可能需要调整样本量。

样本量计算是一个需要不断学习和实践的过程,希望本文能为你的科研之路提供一些帮助。

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