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statistical-power

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更新于 10-16 05:07

技能介绍

用途:在收集数据前确定所需样本量,或在样本量固定时求最小可检测效应(MDE),并生成功效曲线用于基金申请、IRB 提交或预注册。核心关系为样本量 n、效应量、显著性水平 α 与功效 1−β 四者固定其三即可求第四。

主要能力:提供闭式公式与模拟两条路径。闭式接口 scripts/power.py 统一封装 statsmodels/pingouin,支持 t_ind、t_paired/t_one、anova、two_proportions、one_proportion、correlation、chi2、linear_regression 等检验,可处理不等分配(ratio=)。模拟接口 scripts/simulate_power.py 提供 simulate_power() 与 find_sample_size(),适用于逻辑/泊松回归、混合模型、聚类随机试验、生存分析、中介与交互等。

使用方式:安装命令为 uv pip install "statsmodels>=0.14.6" "scipy>=1.11" "pingouin>=0.6" "numpy>=1.26" matplotlib pandas,生存分析可选 uv pip install lifelines。示例:sample_size(test="t_ind", effect_size=0.5, power=0.80, alpha=0.05);mde(test="t_ind", nobs1=30, power=0.80, alpha=0.05);power_curve(test="t_ind", effect_size=0.5, n_range=range(10, 120, 5), save="power_curve.png")。模拟需定义 gen_and_test(n, rng) 后调用 simulate_power(gen_and_test, n=200, n_sims=2000, alpha=0.05)。

适用场景与限制:效应量应基于最小重要效应(SESOI)、收缩后的预试验估计或惯例,并做敏感性分析;需显式处理多重比较、脱落(n_enroll = ceil(n_analyzed / (1 − dropout_rate)))、聚类设计效应 DEFF = 1 + (m − 1)·ICC。避免事后/观测功效,因其循环且无信息量。模拟建议 ≥1000 次,接近 80% 时用 5000–10000 次并报告蒙特卡洛置信区间。资料未提供具体收费、平台或效果保证。