样本含量的估计(流行病学应用).pdf

样本含量的估计流行病学与卫生统计学教研室流行病学与卫生统计学教研室 戴江红戴江红中药治疗子宫肌瘤的疗效研究• 确诊为子宫肌瘤的患者确诊为子宫肌瘤的患者6060例例，，随机分为随机分为2 2组组• 中药组中药组（（消瘤散剂消瘤散剂））3030例例• 西药组西药组（（米非司酮米非司酮））3030例例• 分别治疗分别治疗6 6个月个月–中药组有效率中药组有效率60%60%–西药组有效率西药组有效率50%50%–P>0.05P>0.05以率的变化作为终点指标计算样本量以率的变化作为终点指标计算样本量2 212 2211 )(] )1 ()1 ()1 (2[ppppppZppZNN N：：为计算所得一个组的样本大小为计算所得一个组的样本大小对照对照组组 发生率发生率αα水平相水平相 应的标准应的标准 正态差正态差试验试验组发生率组发生率为为1-ββ水平相应水平相应 的标准正态差的标准正态差（（p1+p2））/2样本含量的确定与以下因素有关：• 设计的类型设计的类型• 主要变量的性质主要变量的性质• 临床上认为有意义的差值临床上认为有意义的差值• 显著性水平显著性水平αα• 把握度把握度1 1- -ββ样本含量的确定与以下因素有关：• 设计的类型设计的类型（（流行病学流行病学））• 观察性研究观察性研究• 实验性研究实验性研究样本含量的确定与以下因素有关：• 主要变量的性质主要变量的性质• 分类变量分类变量• 数值变量数值变量• 计数资料所需的样本含量要大些计数资料所需的样本含量要大些• 计量资料所需的样本含量可少些计量资料所需的样本含量可少些样本含量的确定与以下因素有关：• 临床上认为有意义的差值临床上认为有意义的差值• 对照组的发生率对照组的发生率• 实验组的发生率实验组的发生率样本含量的确定与以下因素有关：• 临床上认为有意义的差值临床上认为有意义的差值•平均舒张压的差值平均舒张压的差值≥≥5mmHg5mmHg•白细胞的平均差值为白细胞的平均差值为500500个个/mm/mm2 2•如一种新疗法治疗儿童白血病比旧疗法治愈率提如一种新疗法治疗儿童白血病比旧疗法治愈率提高高5%5%，，则认为可取则认为可取•如治疗头痛如治疗头痛，，新药和阿斯匹林比较可能要有新药和阿斯匹林比较可能要有30%30%的的差别才会被认为有价值差别才会被认为有价值样本含量的确定与以下因素有关：• 临床上认为有意义的差值临床上认为有意义的差值•也有人主张用也有人主张用0.250.25倍或倍或0.500.50倍的标准差估计总体倍的标准差估计总体均数间的差值均数间的差值。

•通过查阅资料通过查阅资料•借鉴前人的经验借鉴前人的经验•进行预试验寻找参考值进行预试验寻找参考值样本含量的确定与以下因素有关：• 显著性水平显著性水平αα• 一般取一般取0.050.05或或0.010.01• ⅠⅠ型型( (或假阳性或假阳性) )错误的概率错误的概率• 有单侧检验还是双侧检验之分有单侧检验还是双侧检验之分样本含量的确定与以下因素有关：• 把握度把握度1 1- -ββ• 一般取一般取0.80.8、、0.90.9、、0.950.95• 即组间确有差别即组间确有差别，，则在则在100100次试验中能发现次试验中能发现 此差别的平均概率此差别的平均概率• 检验效能不宜低于检验效能不宜低于0.750.75•ββ-假阴性率假阴性率不同不同αα或或ββ水平时的水平时的Z Zαα和和Z Zββ值的标准正态差简表值的标准正态差简表1.280.840.201.641.280.101.961.640.052.582.330.01双侧检验双侧检验（（Zαα））单侧检验单侧检验（（Zαα或或Zββ*））αα或或ββ* *双侧检验时双侧检验时Z Zββ与单侧检验时相同与单侧检验时相同1 1- -ααββ（（第第ⅡⅡ类错误类错误）） 假阴性假阴性无差别无差别αα（（第第ⅠⅠ类错误类错误）） 假阳性假阳性1 1﹣﹣ββ 把握度把握度有差别有差别无差别无差别有差别有差别人群人群 样本样本流行病学研究中的第流行病学研究中的第ⅠⅠ类和第类和第ⅡⅡ类错误类错误中药治疗子宫肌瘤的疗效研究• 确诊为子宫肌瘤的患者确诊为子宫肌瘤的患者6060例例，，随机分为随机分为2 2组组• 中药组中药组（（消瘤散剂消瘤散剂））3030例例• 西药组西药组（（米非司酮米非司酮））3030例例• 分别治疗分别治疗6 6个月个月–中药组有效率中药组有效率60%60%–西药组有效率西药组有效率50%50%–P>0.05P>0.05以率的变化作为终点指标计算样本量以率的变化作为终点指标计算样本量2 212 2211 )(] )1 ()1 ()1 (2[ppppppZppZNN N：：为计算所得一个组的样本大小为计算所得一个组的样本大小对照对照组组 发生率发生率αα水平相水平相 应的标准应的标准 正态差正态差试验试验组发生率组发生率为为1-ββ水平相应水平相应 的标准正态差的标准正态差（（p1+p2））/2•规定规定αα水平为水平为0.05，，ββ水平为水平为0.1（（1-ββ=0.9 ））• Zα/2=1.96，Zβ=1.28• p1=50%，p2=60%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[1.96(2×0.55×0.45)1/2+1.28(0.5×0.5+0.6×0.4)1/2]2=518例(0.5 －0.6) 2N =•规定规定αα水平为水平为0.05，，ββ水平为水平为0.2（（1-ββ=0.8 ））• Zα/2=1.96，Zβ=0.84• p1=50%，p2=60%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[1.96(2×0.55×0.45)1/2+0.84(0.5×0.5+0.6×0.4)1/2]2=387例(0.5 －0.6) 2N =•规定规定αα水平为水平为0.05，，ββ水平为水平为0.05 （（1-ββ=0.95）） • Zα/2=1.96，Zβ=1.64 • p1=50%，p2=60%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[1.96(2×0.55×0.45)1/2+1.64(0.5×0.5+0.6×0.4)1/2]2=639例(0.5 －0.6) 2N =•规定规定αα水平为水平为0.01，，ββ水平为水平为0.05 （（1-ββ=0.95）） • Zα/2=2.58，Zβ=1.64 • p1=50%，p2=60%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[2.58(2×0.55×0.45)1/2+1.64(0.5×0.5+0.6×0.4)1/2]2=878例(0.5 －0.6) 2N =•规定规定αα水平为水平为0.05，，ββ水平为水平为0.1 （（1-ββ=0.9 ）） • Zα/2=1.96，Zβ=1.28• p1=50%，p2=70%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[1.96(2×0.6×0.4)1/2+1.28(0.5×0.5+0.7×0.3)1/2]2=124例(0.5 －0.7) 2N =•规定规定αα水平为水平为0.05，，ββ水平为水平为0.1 • Zα/2=1.96，Zβ=1.28 • p1=50%，p2=80%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[1.96(2×0.65×0.35)1/2+1.28(0.5×0.5+0.8×0.2)1/2]2=50例(0.5 －0.8) 2N =样本含量样本含量（（sample size））• 为了保证研究结论的可靠性为了保证研究结论的可靠性，，确定的实验研究确定的实验研究 或调查研究所需要的或调查研究所需要的最低最低观察对象的数量观察对象的数量。

• 样本含量少样本含量少，，指标不稳定指标不稳定，，精密度和准确度精密度和准确度 差差；；检验功效低检验功效低研究结论不可靠研究结论不可靠• 样本含量过多样本含量过多，，造成人财物的不必要浪费造成人财物的不必要浪费混混 杂因素多杂因素多，，影响数据质量影响数据质量•规定规定αα水平为水平为0.01，，ββ水平为水平为0.05 • Zα/2=2.58，Zβ=1.64 • p1=50%，p2=80%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[2.58(2×0.65×0.35)1/2+1.64(0.5×0.5+0.8×0.2)1/2]2=111例(0.5 －0.8) 2N =• Zα/2=2.58，Zβ=1.64 p1=50%，p2=80%2 212 2211 )(])1()1()1(2[ppppppZppZN[2.58(2×0.65×0.35)1/2+1.64(0.5×0.5+0.8×0.2)1/2]2=111例(0.5 －0.8) 2N =估计随访过程可能10～20%的脱失，则最少每组应 保证多少人？• Zα/2=2.58，Zβ=1.64 p1=50%，p2=80%2 212 2211 )(] )1 ()1 ()1 (2[ppppppZppZNN =111例如果随访过程可能10～20%的脱失则最少每组应保证：111/0.90=124人111/0.80=139人练习练习：：用旧药治疗慢性肾炎的有效率为用旧药治疗慢性肾炎的有效率为30%30%，，现试验新药现试验新药疗效疗效，，新药的有效率必须达到新药的有效率必须达到50%50%才认为有推广价才认为有推广价值值，，问每组各需要多少例患者问每组各需要多少例患者？？设α=0.05，β=0.10查表：Zα/2=1.96，Zβ=1.28计算：N=？2 212 2211 )(] )1 ()1 ()1 (2[ppppppZppZN练习练习：：用旧药治疗慢性肾炎的有效率为用旧药治疗慢性肾炎的有效率为30%30%，，现试验新药现试验新药疗效疗效，，新药的有效率必须达到新药的有效率必须达到50%50%才认为有推广价才认为有推广价值值，，问每组各需要多少例患者问每组各需要多少例患者？？设α=0.05，β=0.10查表：Zα/2=1.96，Zβ=1.28计算计算：：N=124中药治疗子宫肌瘤的疗效研究• 确诊为子宫肌瘤的患者确诊为子宫肌瘤的患者6060例例，，随机分为随机分为2 2 组组• 中药组中药组（（消瘤散剂消瘤散剂））3030例例• 西药组西药组（（米非司酮米非司酮））3030例例•比较瘤体缩小比较瘤体缩小以定量指标的变化作为终点指标计算样本量以定量指标的变化作为终点指标计算样本量222)(2dZZNa公式适用于公式适用于N N≥≥3030时时估计的标估计的标 准差准差两组连续变两组连续变 量均值之差量均值之差αα水平相应的水平相应的 标准正态差标准正态差为为1-ββ水平相应水平相应 的标准正态差的标准正态差2 / 2 12()2zznn【【例例】】为研究某地正常成年男为研究某地正常成年男、、女末稍血液的红细胞的女末稍血液的红细胞的差别差别，，据文献报道据文献报道，，男性红细胞均数为男性红细胞均数为465465万万/mm/mm3 3，，女女性红细胞均数为性红细胞均数为422422万万/mm/mm3 3，，标准差为标准差为5252万万/mm/mm3 3，，取双取双侧侧αα=0.05=0.05，，把握度把握度(1(1- -ββ)=0.9)=0.9，，问要抽查多少人才能问要抽查多少人才能发现男女间红细胞的差别发现男女间红细胞的差别？？已知已知：：1=465，，2=422，，δδ=| 1-2|=|465-422|=43，，σσ=52 双侧双侧αα=0.05=0.05，，Z Z0.05/20。