样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

有没有朋友遇到过以下情况:在开始一项研究之前,脑海中总会浮现一个问题。我的研究需要多少样本?或者在论文答辩中,老师提到你的样本量可以支持你的研究结论的时候?或者

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

有没有朋友遇到过以下情况:在开始一项研究之前,脑海中总会浮现一个问题。我的研究需要多少样本?或者在论文答辩中,老师提到你的样本量可以支持你的研究结论的时候?或者投稿时,审稿人在反馈中提到你的研究受试者数量太少。结果的准确性有保证吗?那么,当你发现自己的样本量不够时,你能想到的解决办法要么是补充实验数据;要么让审稿人相信你的课题足够多,结果可靠。

但是,有时由于实际原因,上述方法很难实现。那么,这个时候,如何才能解决样本量的问题呢?或许可以尝试另一种方法,即进行事前分析,估计所需样本量,然后看你的数据量是否大于估计样本量。或者做个事后分析,说明你目前的数据能达到什么样的效应量和统计功效水平,足够有说服力。

而GPOWER软件可以帮助我们解决一系列的样本量问题。所以,为了帮助你顺利解决这个问题,边肖精心整理了“样本量估计”的相关资料,与你分享!!

本期内容主要从以下几个方面进行讲解和分享:

一.介绍相关的统计概念

二。GPOWER软件的介绍和安装

第三,使用GPOWER估计样本大小

一.介绍相关的统计概念

(一)H0与H1

在进行任何研究时,都需要在已有理论和经验的基础上,事先对研究结果做出预期假设。这种假设被称为科学假设,当用统计学术语表达时,它被称为研究假设,记为H1。但是统计学上很难直接检验H1的真实性,所以需要建立相反的假设,这叫做零假设,或者零假设,原假设,这叫做H0。

在假设检验中,H0总是被直接检验的假设,而H1和H0是相反的,所以H1有时被称为相反假设或替代假设。假设检验的问题是判断零假设H0是否正确,决定是接受还是拒绝零假设H0。

(二)Ⅰ型错误和Ⅱ型错误

当原假设H0正确时,由于样本的随机性,H0被拒绝,就犯了“弃真”错误,也称为第一类错误,I型错误。概率为α(即假设检验的显著性水平),所以往往成为α型误差。

当最初的假设H0是不正确的,但H0被接受时,它就犯了一个“假”错误,也被称为第二类错误,第二类错误。概率是β。

一个好的检验应该是在样本量N不变的情况下,使这两种误差α和β的概率尽可能小。

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

而我们一般说研究需要多大的样本量?或者如果研究的样本量已经有了,那么能得到一个有统计学意义的统计结果的概率是多少(这个样本量值得做研究吗)?这些问题可以通过功耗分析来解决。那么,要进行功效分析,首先要了解分析中涉及的四个统计量:样本量、效应量、显著性标准(Alpha)和统计功效(Power)。知道其中三个就能推断出另一个。在…之中

(三)统计功效(检验功效,效力,Power)

统计学是指测试正确拒绝错误的零假设的能力。表示为1-β。

统计功效取决于四个条件:

1.两个总体差异。当两个群体的差异越大,或治疗效果越大,假设检验的统计功效越大;(当α的误差概率不变时,1-β变大)

2.显著性标准α:也称显著性水平,是一个具体的数值,是一个决策标准。通过比较P和α的决策来做出统计决策。

当假设H0为真时,观测到的差异完全由随机误差引起的概率称为观测概率p

显著性标准α越大,β误差越小,因此1-β的统计功效越大。反之,α变小,1-β变小。

3.检验方向:当两个总体的差异不变时,对于相同的显著性标准α,单侧检验的统计功效大于双侧检验。

4.样本量。样本量越大,样本平均分布的标准差越小,分布曲线越细,统计功效越大。

(四)效应量(效应大小,Effect Size)

效果,一个反映治疗效果大小的量度。影响的数量表示两个总体分布的重叠程度。效应大小越大,两个种群的重叠越小,效应越明显。实际上,两个样本平均值之差本身就是一个效应量。根据计算出的效应大小,可以在一个特殊的表格中找到两个样本分布的重叠百分比。因此,两个群体的重叠程度常被作为一个指标,重叠部分的百分比越大,影响越小。或者以两个样本不重叠的程度作为指标。非重叠部分的百分比越大,效果越大。效应是量化现象强度的数值,在不同的统计方法中度量会有所不同。

对于一些朋友来说,以上统计概念可能有些抽象。下面小编给大家推荐一个网站(https://rpsychologist.com/d3/NHST/)。在这个网站上,我们可以直观地了解各种概念之间的关系。这种可视化基于单一样本Z检验。您可以使用滑块来更改样本大小、功效、显著性水平和效果大小,以观察样本分布的变化。如下图(左-双尾;右-单尾):

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

二、GPOWER软件的简介与安装

G*power软件是由德国杜塞尔多夫大学的几位老师开发的,他们愿意分享自己的知识。是一款致力于统计功效(包括样本量)计算的免费统计软件,在心理学领域拥有很高的声誉和认可度。

你可以在http://www.gpower.hhu.de/官方网站下载该软件

(安装后的示意图见右图)

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

下图为软件主界面(统计方法可根据红框中的实验设计选择;在黄色框中,可根据分析目的选择功效分析的类型):

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

其中,Gpower中最常见的功耗分析类型包括以下几类:

1.先验分析:根据给定的α水平、统计力水平(1-β)和效应大小(H0和H1的差异),计算样本量;

2.事后分析:根据N,α,效应大小,得到β;

3.折中分析:我想得到一个更小的α和一个更大的1-β,所以α和β之间的权重用q = β/α来表示,所以我知道N,Q和具体的效应大小来得到α和β。

4.准则分析:根据1-β、效应大小和n计算A和相关的决策准则。

5.敏感性分析:根据α,1-β和n计算效应大小。

三、使用GPOWER进行样本量的估计

G.Power有一个强大的功能,就是可以计算事后统计检验功效(事后分析)和事前估计样本量(事前分析)。

基本步骤如下:

1.选择统计方法:(exact-fisher \ f检验-方差分析\t检验差异t检验\ x2检验-卡方检验\ z检验-非参数检验)

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

2.进一步选择分类:(这里以T检验为例)

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

3.确定所需的参数:

①先验:在研究设计的时候,你想知道需要的样本量n。

②折中:α和β是固定的(不常用)

③判据:计算α(一般α为0.01和0.05,不需要计算)

④事后:计算研究结果的幂-1-β。

⑤灵敏度:实验结束后,计算效应量。

一般来说,常用①、④、⑤。

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

4.设置各种参数:

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

尾巴:单个尾巴;两条——两条尾巴。一般选择后者;

效果大小:效果数量。t检验采用Cohen(1988)的计算方法,小=0.2,中=0.5,大=0.8。如果不知道怎么填,选0.5;

Err prob:一般0.05和0.01;

动力:测试效率,0.8以上可以接受;

分配比率:两组样本量的比率

5.最后,单击计算:

结果中给出了所需的样本量。本例结果表明,在保证0.5(中)效果的前提下,当a=0.05,检验效率为0.8时,每组至少需要64个样本。

样本量的计算方法(样本的相关系数怎么计算)

以上是本期分享的主要内容。希望能帮你顺利解决目前的苦恼~

下一期,边肖将详细讲解在每种统计方法下,如何用GPOWER估计样本量。

记得关注陌陌老师,获取更多精彩内容~

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