Розмір вибірки для пропорцій у повторних заходах


9

Я намагаюся допомогти вченому розробити дослідження на наявність мікробів сальмонели. Він хотів би порівняти експериментальний антимікробний препарат проти хлору (хлорного вапна) на птахофабриках. Оскільки фонові показники сальмонели з часом різняться, він планує виміряти% домашньої птиці з сальмонелою до лікування та після лікування. Таким чином, вимірювання буде різницею до / після% сальмонел для експериментальних та хлорних формул.

Чи може хтось порадити, як оцінити необхідні розміри вибірки? Скажімо, фоновий показник становить 50%; після відбілювача - 20%; і ми хочемо виявити, чи змінює експериментальний склад норму на +/- 10%. Дякую тобі

РЕДАКТУВАННЯ: З чим я боюся, як включити фонові показники. Назвемо їх p3 та p4, показниками сальмонел "до" для відбілювача та експериментальних проб відповідно. Тож статистикою, яку слід оцінити, є різниця різниць: Експериментальна (Після-Перед) - Відбілювач (Після-Перед) = (p0-p2) - (p3-p1). Повністю врахувати варіацію вибірки ставок "до" p2 та p3 у розрахунку розміру вибірки --- це так просто, як використання p0 (1-p0) + p1 (1-p1) + p2 (1-p2) + p3 (1-p3), де в рівнянні розміру вибірки є термін варіації? Нехай усі розміри зразків рівні, n1 = n2 = n.


2
Це чудове питання. Оптимальне рішення буде залежати від деяких додаткових речей, включаючи (a) основні елементи витрат, включаючи витрати на включення одного фермерського господарства та витрати на вимірювання одного предмета; та (b) експериментальна конструкція. Наприклад, чи застосовуватимуть як лікування, так і засоби контролю на кожному фермерському господарстві (вдалий вибір, але не без його потенційних проблем) чи ви зможете застосувати лише одне рішення на кожному господарстві? Чи будуть суб'єкти кластеризуватися (фізично) у господарствах, чи лікуватимуться та відбиратимуться справді випадково?
whuber

Я інтегрував вашу розширену відповідь у запитання.

Відповіді:


2

Давайте візьмемо удар при наближенні першого порядку, припускаючи простий випадковий відбір проб і постійну частку зараження для будь-якого лікування. Припустимо, що розмір вибірки є досить великим, що нормальне наближення може бути використане в тесті гіпотези щодо пропорцій, щоб ми могли обчислити а-статистику так

z=pт-p0p0(1-p0)(1н1+1н2)

Це вибіркова статистика для двопробного тесту, нової формули проти відбілювача, оскільки ми очікуємо, що ефект відбілювача буде випадковим, а також ефектом нової формули.

Тоді нехай н=н1=н2, оскільки збалансовані експерименти мають найбільшу потужність, і використовуйте ваші характеристики |pт-p0|0,1, p0=0,2. Для досягнення тестової статистики|z|2 (Помилка типу I близько 5%), це виходить н128. Це прийнятний розмір вибірки для нормального наближення до роботи, але, безумовно, нижня межа.

Я рекомендую зробити аналогічний розрахунок виходячи з бажаної потужності для тесту для управління помилкою типу II, оскільки конструкція з низьким рівнем живлення має велику ймовірність пропустити фактичний ефект.

Після того, як ви зробите все це основна робоча робота, починайте переглядати адреси, які ви хочете . Зокрема, із вашого твердження про проблему незрозуміло, чи вимірювані зразки птиці є різними групами предметів, або однакові групи досліджуваних. Якщо вони однакові, ви перебуваєте в парному тесті або повторних заходах, і вам потрібен хтось розумніший за мене, щоб допомогти!


Гарний старт (+1). Формула потребує певного виправлення. Дисперсія різниці пропорцій дорівнює p0 (1-p0) / n0 + p1 (1-p1) / n1. При n0 = n1 = n і p0 = .5, p1 = .2, що дорівнює 0.41 / n, маючи на увазі n = 41 z ^ 2. Зауважте також, що це однобічний тест, тому z = 1,65 працює добре. (Тут потрібна деяка точність, оскільки результат чутливий до квадрати z.) Незалежно від цих розрахунків встановлено, що, якщо ця модель правильна, потрібно перевірити приблизно 10 ^ 2 незалежних суб'єктів . (Я не очікую, що відбілювач чи нова формула матимуть "випадкові" ефекти.)
whuber

Майк Андерсон і Вюбер, дякую за ваші пропозиції. Ви задали гарні запитання, на які я спробую відповісти. Експериментальні одиниці для птиці будуть випадковими, а не з скупчень. На сьогоднішній день вартість не враховує.
Павло
Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.