STATISTICA Analiza Mocy Testów

Użycie programu STATISTICA Analiza Mocy Testów do planowania badań i analizowania ich wyników zapewnia najbardziej efektywne wykorzystanie posiadanych środków. Dzięki niemu unikniemy rozczarowania z powodu braku dokładności uzyskanych wyników, spowodowanego zbyt małą liczebnością próby. Z drugiej strony nie będzie nam groziło, że zbyt liczna próba doprowadzi do zbędnej straty czasu i środków. Narzędzia programu STATISTICA Analiza Mocy Testów dostępne w polskiej wersji językowej pomagają znaleźć optymalną wielkość próby i wzbogacić wyniki badań dzięki wielu narzędziom służącym do estymacji przedziałów ufności i prowadzenia wyczerpującej analizy mocy stosowanego testu.

Powrót na początek

Program STATISTICA Analiza Mocy Testów obejmuje obszerny zestaw narzędzi ogólnego zastosowania, ułatwiający takie zaplanowanie badań, aby wielkość próby odpowiadała ich celowi. Program udostępnia również szereg narzędzi stosowanych w trakcie analizy wszystkich aspektów mocy statystycznej i wielkości próby.

Oto najważniejsze cechy programu STATISTICA Analiza Mocy Testów, dzięki którym jest on najnowocześniejszym i dającym najwięcej możliwości spośród dostępnych na rynku programów tego typu:

Żaden inny program przeznaczony do analizy mocy testu nie oferuje tak szerokich możliwości jak STATISTICA Analiza Mocy Testów.
STATISTICA Analiza Mocy Testów jest programem najszybszym i najłatwiejszym w obsłudze.
STATISTICA Analiza Mocy Testów jako jedyny spośród programów tego typu, dostępnych na rynku wychodzi poza standardowe testy "braku różnic" i wykorzystuje nowoczesne techniki bazujące na estymacji przedziałowej. Program umożliwia obliczanie dokładnych przedziałów ufności dla wielkości efektu, a następnie wykorzystuje je do konstruowania dokładnych przedziałów ufności dla wielkości próby i poziomu mocy.
Program STATISTICA Analiza Mocy Testów oferuje procedury obliczeniowe o niespotykanej precyzji i efektywności.

Warto zwrócić uwagę na umieszczony obok widok ekranu, ilustrujący wynik realizacji w STATISTICA złożonych obliczeń na rozkładach niecentralnych. Jeden z konkurencyjnych programów służących do analizy mocy odmówił przeprowadzenia obliczeń w przypadku rozkładu niecentralnego F generując komunikat o błędzie. Z kolei inny program tego typu w przypadku rozkładu niecentralnego t podaje, bez żadnego komentarza, całkowicie błędne wyniki.
Wystarczy jedno naciśnięcie przycisku, aby program utworzył automatycznie wyskalowane wykresy o jakości prezentacyjnej, przedstawiające moc jako funkcję wielkości próby, wielkości efektu i poziomu istotności. Opcje menu służące do zmiany zakresu wartości występujących na wykresach są bezpośrednio dostępne, dzięki czemu użytkownik może skupić uwagę na interesujących go obszarach i tworzyć kilka wykresów, jeden za drugim. Program tworzy zestawienia wyników opisujące obliczenia w postaci nadającej się do bezpośredniego umieszczenia w raporcie końcowym, w pracy naukowej lub w projekcie grantu.

Obliczanie wielkości próby. Program STATISTICA Analiza Mocy Testów umożliwia obliczanie wielkości próby jako funkcji poziomu błędu I rodzaju i wielkości efektu dla przypadku wszystkich wymienionych poniżej testów:

test t-Studenta dla pojedynczej próby
test t-Studenta dla dwóch prób niezależnych
test t-Studenta dla dwóch prób zależnych
test kilku średnich kontrast zaplanowany
test kilku średnich jednoczynnikowa ANOVA
test kilku średnich dwuczynnikowa ANOVA
test Chi-kwadrat dla wariancji
test F dla dwóch wariancji
test Z (lub test chi-kwadrat) dla pojedynczej proporcji
test Z dla dwóch proporcji niezależnych
test McNemary dla dwóch proporcji zależnych
test F dla oceny istotności w regresji wielokrotnej
test t-Studenta oceny istotności współczynnika korelacji
test Z oceny istotności różnicy dwóch współczynników korelacji
test Log-rank w analizie przeżycia
test Chi-kwadrat oceny istotności przy modelowaniu równań strukturalnych
testy "dobroci dopasowania" przy modelowaniu równań strukturalnych

...i wiele innych!

Powrót na początek

Estymacja przedziałów ufności. We współczesnych zastosowaniach metod statystycznych szczególny nacisk kładziony jest na estymację przedziałów ufności, i to zarówno na etapie planowania badań, jak i w trakcie oceny wyników. Program STATISTICA Analiza Mocy Testów jako jedyny spośród programów tego typu pozwala na obliczanie przedziałów ufności dla całego szeregu wielkości statystycznych, takich jak standaryzowana wielkość efektu (w przypadku testów t-Studenta i ANOVA), współczynnik korelacji, kwadrat współczynnika korelacji wielorakiej, wskaźnik proporcji z próby oraz różnice proporcji (dla prób niezależnych i zależnych). Te przedziały z kolei mogą być wykorzystane do konstruowania przedziałów ufności dla takich wielkości jak moc czy wielkość próby, umożliwiając w ten sposób wykorzystanie danych pochodzących z wcześniejszych badań do skonstruowania dokładnego przedziału ufności dotyczącego wielkości próby wymaganej w następnym badaniu.

Kalkulator rozkładów prawdopodobieństwa. Oprócz szerokiego zakresu rozkładów dostępnych we wszystkich modułach STATISTICA, program STATISTICA Analiza Mocy Testów udostępnia specjalne narzędzia, do obliczeń związanych z mocą testu. Procedury te, obejmujące rozkład niecentralnego t, rozkład niecentralnego F, rozkład dwumianowy, dokładny rozkład współczynnika korelacji, dokładny rozkład kwadratu współczynnika korelacji wielorakiej, dają możliwość wyznaczania wartości nieznanych parametrów oraz możliwość weryfikacji hipotez zerowych dla przypadków, gdy wartość parametru jest porównywana z wartościami "innymi niż zero".

Przykładowo, dla rozkładu współczynnika korelacji liniowej Pearsona procedury te umożliwiają nie tylko obliczenie wartości p jako funkcji r i N dla hipotezy: ro=0, ale również dla niezerowych ro.

Przykład zastosowania. Załóżmy, że planujemy zastosowanie jednoczynnikowej ANOVA do określenia efektu zastosowania leku. Jeszcze przed zaplanowaniem badania natrafiliśmy na wyniki podobnych, wcześniej przeprowadzonych badań. W badaniach tych występowały 4 grupy badanych o liczebności N=50 w każdej z grup. Otrzymano wartość statystyki F=15.4. Na podstawie tej informacji powinniśmy: (a) oszacować wielkość populacyjnego efektu za pomocą dokładnego przedziału ufności oraz (b) wykorzystać tę informację do ustalenia dolnej granicy dla wielkości próby odpowiedniej w przypadku naszych badań.

W celu uzyskania wyników należy wprowadzić dane do wygodnego okna dialogowego, a wyniki będą od razu dostępne.

W tym przypadku zauważamy, że 90% przedział ufności dla średniokwadratowego błędu wielkości standaryzowanego efektu (RMSSE) rozciąga się od około 0,398 do 0,656. W przypadku efektu o tak dużej sile nie zaskakuje fakt, że 90% przedział ufności post hoc dla poziomu mocy rozciąga się od 0,989 do blisko 1. Informację tę możemy wykorzystać do skonstruowania przedziału ufności dla wielkości N wymaganej dla uzyskania żądanej mocy (w naszym przypadku 0,90). Przedział ufności dla N rozciąga się od 12 do 31. Tak więc, opierając się na informacji uzyskanej z badań możemy z 90% prawdopodobieństwem twierdzić, że próba o liczebności nie większej niż 31 byłaby odpowiednia dla zapewnienia mocy testu na poziomie 0,90.

Wracając do naszego przykładu przypuśćmy, że analizujemy związek pomiędzy mocą a wielkością efektu dla wielkości próby wynoszącej 31. Umieszczony z lewej strony wykres pokazuje wyraźnie, że dopóki wielkość efektu dla rozważanego leku mieści się w przedziale ufności wyznaczonym na podstawie poprzednich badań, moc jest wystarczająco wysoka. Z drugiej strony, jeśli faktyczna wielkość efektu zmniejszy się do poziomu 0,25, wówczas moc będzie nieodpowiednia. Gdybyśmy natomiast zastosowali wielkość próby porównywalną do poprzedniego badania (tzn. 50 osobników w grupie), wówczas, jak możemy się przekonać, moc pozostaje na zupełnie rozsądnym poziomie nawet dla wielkości efektu na poziomie 0.28 (patrz wykres umieszczony z prawej strony). Dzięki narzędziom zawartym w programie STATISTICA Analiza Mocy Testów analiza tego typu zajmuje zaledwie parę minut.