Расчет необходимого объема выборки с использованием программы G*Power

Расчет адекватного объема выборки является важнейшим шагом в получении достоверных и обобщаемых результатов в сфере биомедицинских исследований. Это позволяет найти компромисс между временными, ресурсными и этическими аспектами планирования и проведения исследований. Статистическое программное обеспечение позволяет быстро и удобно рассчитать размер выборки, но выбор метода расчета в значительной степени зависит от характеристик данных и исследовательского вопроса.
В статье представлен практичный и доступный метод расчета необходимого объема выборки для проведения исследований, ставящих целью сравнение средних величин в нескольких группах при помощи бесплатного программного обеспечения G*Power.
Описаны варианты расчета выборки для применения критерия Стьюдента для двух независимых выборок и однофакторного дисперсионного анализа, а также непараметрических критериев Вилкоксона и Манна–Уитни. Статья шаг за шагом проводит читателей через расчеты объема выборки для сравнения одной группы с заданным значением, двух независимых групп, а также трех и более независимых групп. Последовательное изложение материала и формат примеров в статье облегчают знакомство читателей с новой и доступной программой. Настоящая работа может быть полезна начинающим исследователям, находящимся на этапе планирования исследований, как практическое руководство по расчету необходимого объема выборки для параметрических и непараметрических методов анализа с целью проверки статистических гипотез о равенстве центральных тенденций в независимых совокупностях.

1. Kadam P., Bhalerao S. Sample size calculation. Int J Ayurveda Res. 2010, Vol. 1, № 1, pp. 55–57. doi: 10.4103/0974-7788.59946

2. Chan Y.H. Biostatistics 102: Quantitative Data – Parametric & Non-parametric Tests. Singapore Med J, 2003, Vol. 44, № 8, 391–396.

3. Kim HY. Analysis of variance (ANOVA) comparing means of more than two groups. Restor Dent Endod., 2014, Vol. 39, № 1, pp. 74–77. doi: 10.5395/rde.2014.39.1.74.

4. Sainani KL. Dealing with non-normal data. PM R, 2012, Vol. 12, № 4, pp. 1001–1005. doi: 10.1016/j.pmrj.2012.10.013

5. Kang H. Sample size determination and power analysis using the G*Power software. J Educ Eval Health Prof., 2021, Vol. 18, P. 17. doi: 10.3352/jeehp.2021.18.17

6. Faul F., Erdfelder E., Lang A.G., Buchner A. G*Power 3: a flexible statistical power analysis program for the social, behavioral, and biomedical sciences. Behav Res Methods., 2007, Vol. 39, № 2, pp.175–191. doi: 10.3758/bf03193146

7. Гржибовский А.М., Гвоздецкий А.Н. Интерпретация величины р и альтернативы ее использованию в биомедицинских исследованиях // Экология человека. 2022. Т. 29, № 3. С. 67–76

8. Lehmann E.L., D’Abrera H.J.M. Nonparametrics: Statistical Methods Based on Ranks: Holden-Day; 1975, p. 457.