一、案例数据
某脱敏实验包括3个试验组,每组人数相等,现使用Tukey法对各组反应平均值进行两两比较,研究表明组内标准差为107.4,最小可检测差异为133,取α=0.05,β=0.1,试估计所需的样本含量。
二、案例分析
本例为定量资料,需比较两两组别之间的平均值差异,需采用Tukey法进行多重比较,需要以下几个参数:
1. 指定准备比较的组平均值个数,本研究为3。
2. 最小可检测差异,本研究为133。
3. 组内标准差,本研究为107.4。
4. 检验水准α (通常取0.01至0.1,本研究取0.05)。
5. 检验功效1-β (通常为0.80或更高,本研究取0.90)。
6. 脱失率DR (通常不宜超过20%,本研究取10%)。
三、软件操作
(一) 方法选择
在左侧界面中依次选择“Procedures (程序)”—“Means (平均值)”—“One-Way Designs(ANOVA) (单因素方差分析设计)”—“Multiple Comparison (多重比较)”,见图1。
(二) 参数设置
在“Design (设置)”模块中按以下参数设置相应选项(图2):
①Solve For:选择“Sample Size”,表示本分析的目的是用于计算样本量。
②Type of Multiple Comparison:指定多重比较检验的方法类型,包括【All Pairs-Tukey Kramer】(各组两两比较)、【With Best-Hsu】(与最佳组比较)、【With Control-Dunnett】(处理组与对照组比较),本例选择“All Pairs-Tukey Kramer”。
③Power and Alpha:Power为把握度,填写“0.90”;Alpha为检验水准,填写“0.05”。
④k(Number of Groups):准备比较的组平均值个数,本研究为“3”。
⑤Group Sample Size Pattern:即组内样本大小模式,当样本含量相等时,选择“equal”。
⑥Minimum Detectable Difference:表示处理组与对照组平均值间的最小可检测差异,本例为“133”。
⑦S(Standard Deviation of Subjects):即组内标准差,当接受相同处理时受试者之间的可变性,填“107.4”。
(三) 脱失率设置
在“Reports (结果报告)”模块中,勾选“Show Dropout-Inflated Sample Size Report (报告脱失样本量)”,在“Dropout Rate”中填写“10%”(图3),表示按照10%的脱失率计算样本量。设置好上述参数后点击“Calculate (计算)”。
四、结果及解释
图4列出了该研究设计的相关参数和样本量计算结果,可知计算的各组样本例数为37,总例数(N=37*3)为111。
图5“References (参考文献)”列出了该计算过程中参考的相关文献;“Report Definitions (报告定义)”列出了各个参数的具体解释;“Summary Statements (报告概述)”为整个分析报告的摘要。
图6“Dropout-Inflated Sample Size (脱失样本量)”为考虑了脱失率的样本量(N'),也是研究实际开展过程中需要达到的最低样本量,本研究中3组所需的总例数至少为126。
图7为此次样本量估算整个过程的详细参数设置汇总。
五、结论
该案例为采用Tukey法进行多重比较计算样本量,已知有3个治疗组,每组研究对象相等。各组内标准差为107.4,组间的最小可检测差异为133。若取α=0.05,β=0.1,每组至少需要33例研究对象,共99例研究对象。若考虑10%的脱失率,则每组至少需要42例研究对象,至少共需要126例研究对象。