Калькулятор мощности и объёма выборки

Рассчитайте объём выборки, необходимый для двухвыборочного t-критерия, исходя из ожидаемого размера эффекта, или статистическую мощность вашего запланированного исследования. Бесплатный онлайн-инструмент, следующий соглашению 0,80.

Что такое мощность и объём выборки?

Статистическая мощность — это вероятность того, что исследование обнаружит эффект заданного размера, когда этот эффект действительно существует (1 − β). Стандартная цель — 0,80: исследование должно иметь 80% шансов найти эффект, для обнаружения которого оно спроектировано.

Необходимый объём выборки зависит от трёх составляющих: ожидаемого размера эффекта (чем меньше эффект, тем больше участников нужно), уровня значимости α и желаемой мощности. Планирование объёма выборки до сбора данных позволяет избежать как исследований с недостаточной мощностью, которые тратят участников и пропускают реальные эффекты, так и исследований с избыточной мощностью, которые дорогостоящи и могут превращать тривиальные эффекты в «значимые» результаты.

Ориентиры Коэна для d — полезная отправная точка: d ≈ 0,2 — малый эффект, 0,5 — средний, 0,8 — большой. Используйте пилотные данные или предыдущую литературу, чтобы выбрать значение, значимое в вашей области.

Ключевые формулы

Для двухвыборочного t-критерия тестовая статистика при альтернативной гипотезе следует нецентральному t-распределению с параметром нецентральности δ. Мощность — это вероятность того, что эта статистика превысит критическое значение:

n ≈ 2(z₁₋α/₂ + z₁₋β)² / d²
δ = d × √(n₁n₂ / (n₁+n₂))
power = P(|t'| > t_crit)

Как использовать этот калькулятор

Следуйте этим шагам:

  1. Оцените ожидаемый размер эффекта (d Коэна) по предыдущей литературе или пилотному исследованию.
  2. Выберите уровень значимости (обычно 0,05) и желаемую мощность (обычно 0,80).
  3. Прочитайте необходимый объём выборки на группу или переключитесь на вкладку «Мощность», чтобы проверить достигаемую мощность запланированных объёмов выборок.

Разобранный пример

Вы ожидаете средний эффект (d = 0,5) и хотите 80% мощности при α = 0,05:

d = 0,5, α = 0,05, целевая мощность = 0,80 Необходимое n на группу = 64 Общий N = 128 Мощность при n = 62 всё ещё ниже 0,80 (0,79).

Часто задаваемые вопросы

У вас есть другой вопрос? Напишите нам.

Что такое статистическая мощность и почему важен 0,80?

Мощность — это вероятность обнаружения эффекта, который действительно существует. Соглашение 0,80 означает принятие 20% шанса пропустить реальный эффект (ошибка второго рода). Журналы и предварительные регистрации обычно требуют, чтобы запланированные анализы достигали 0,80 или выше.

Какой размер эффекта мне ввести?

Используйте наименьший эффект, который имел бы теоретический или практический смысл в вашей области. Распространённые отправные точки — ориентиры Коэна (0,2 малый, 0,5 средний, 0,8 большой), но лучший источник — предыдущая литература или пилотное исследование с тем же инструментом.

Почему калькулятор объёма выборки возвращает чётное число?

Инструмент предполагает две группы равного размера, поэтому n на группу должно быть целым числом, а общий N — удвоенным значением. Результат — наименьшее n, при котором точная (нецентральная t) мощность достигает цели.

Можно ли использовать этот калькулятор для одновыборочных или парных планов?

Эта версия охватывает независимый двухвыборочный t-критерий — наиболее распространённый план в психологии. Парные и одновыборочные планы требуют примерно вдвое меньшего общего объёма выборки; в таких случаях используйте специализированное ПО, например G*Power.

Угостите меня кофе