配对样本平均值差的置信区间的样本量估计——MedCalc软件实现

发布于 2022年9月20日 星期二 22:58:34 浏览:1363
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已知两配对样本平均差的标准差和容许误差,可以使用配对样本t检验的置信区间法计算样本量。本文将实例演示在MedCalc软件中实现配对样本t检验的置信区间法样本量估计的操作步骤。

关键词:MedCalc; 样本量估计; 配对样本平均值差的置信区间; 配对样本t检验

一、案例介绍

欲研究人体各部位体温差别大小,某医生对同一组人群的口腔和腋下分别进行测温,希望估计误差(平均差与其置信区间的距离)不超过0.2℃,两部位测温差值标准差为0.3℃,取α=0.05,试估计所需的样本含量。

二、问题分析

体温数据为连续性资料,根据既往科学研究,体温水平服从正态分布,且本案例中样本为配对样本,因此满足配对样本t检验的要求。配对样本置信区间法主要用于定量资料配对样本研究设计,已知配对样本的平均值之差与其置信限的距离(容许误差)、指定配对差值的标准差、检验水准(置信度),求在此容许误差范围内估计配对总体均值差异时所需的最小样本量,可以使用配对样本t检验的置信区间法计算样本量,需要以下几个参数:

  • 平均值差的置信区间宽度D。本例为0.4。
  • 检验水准α,通常取0.01至0.1。本例取0.05。
  • 置信度/可信度CL,即1-α,常用0.95或0.99。本例取0.95。
  • 配对差值的标准差σ。本例为0.3。
  • 脱失率DR,通常不宜超过20%。本例取10%。

三、软件操作

点击“采样尺寸”—“置信区间(CI)的估计与精度”—“成对样本之间的平均差异” (图1)。

图1

在“采样尺寸:平均差异CI (成对样本)”主对话框中设置如下参数(图2),并点击计算:

①置信区间-信心水平(%):表示置信度CL,即为1。一般为90、95和99,本例选“95”。

②标准偏差:即两配对样本差值的标准差。本例填“0.3”。

③置信区间宽度(双边):即双倍的估计误差,本例填“0.4”。

图2

四、结果及解读

图3列出了该研究设计的样本量计算结果,可知每组所需样本含量为12例;若考虑10%的脱失率,则每组需样本12÷(1-0.1)=13.3≈14例。

图3

五、结论

本研究为配对样本平均值的置信区间法计算样本量,已知两组体温平均差与其置信限的距离(允许误差)为0.2℃,配对样本差值的标准差为0.3℃。若取检验水准0.05,则置信度为0.95,要使得该配对样本体温值在设定容许误差范围内可以估计总体水平,至少需要12例研究对象。若考虑10%的脱失率,则至少需要14例研究对象。

六、分析小技巧

配对样本t检验的置信区间法还可以通过PASS软件实现,具体操作过程可参照医学研究之配对样本定量资料样本量计算——置信区间法

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