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样本量怎么算?常用公式、软件和需要的参数

鉴刊课堂教研组 · 2026-11-01 · 公共卫生与预防医学

简要回答:样本量取决于研究设计、主要结局、预期效应大小、检验水准 α(常用 0.05)和检验效能(常用 80% 或 90%),再考虑失访率放大。可用 PASS、G*Power 或 R 的 pwr 包计算,并在论文中写清每个参数的来源。

需要准备哪些参数

  1. 研究设计:两组比较、多组比较、相关分析、回归、生存分析等,公式各不相同;
  2. 主要结局类型:连续型(均数、标准差)、二分类(率)、生存时间;
  3. 预期效应大小:两组均数差或率的差异,最好来自预实验或已发表文献;
  4. α:通常取双侧 0.05;
  5. 检验效能(1−β):通常取 80% 或 90%;
  6. 失访率 / 无效应答率:最后按比例放大样本量。

一个例子:两组均数比较

两独立样本、两组等量时,每组样本量近似为:

n = 2σ²(z₁₋α/₂ + z₁₋β)² / δ²

其中 σ 为标准差,δ 为希望检出的两组均数差。α = 0.05(双侧)时 z₁₋α/₂ = 1.96,效能 80% 时 z₁₋β ≈ 0.84,(1.96 + 0.84)² ≈ 7.84,所以 n ≈ 15.7 × σ² / δ²。若 σ = 10、δ = 5,每组约 63 人;再考虑 10% 失访,每组约需 70 人。

常用工具

工具特点
PASS覆盖设计类型多,医学研究常用
G*Power免费,适合 t 检验、方差分析、回归等
R:pwr 包免费,可脚本化,如 pwr.t.test()
在线计算器简单设计可用,注意核对公式

论文里怎么写

写明依据的研究设计、主要结局、效应大小的来源(引用文献或预实验)、α、检验效能、失访率和最终样本量,例如:"根据既往研究……设定 α = 0.05(双侧),检验效能 80%,考虑 10% 失访,每组需纳入 70 例。"

回顾性研究需要算吗?

回顾性研究样本往往由现有数据决定,可以说明样本来源和纳入情况,必要时做事后效能分析或报告效应量置信区间,但事后效能分析的意义有限。

什么时候需要找导师

复杂设计(整群随机、非劣效、重复测量、生存分析)样本量不会算、效应大小没有依据时,可以请统计或流病方向导师帮你确定参数。

常见追问

没有预实验和文献,效应大小怎么定?

可以参考同类研究的效应、临床上有意义的最小差异,或者按 Cohen 的小、中、大效应量设定,并在文中说明理由。

问卷调查样本量有经验公式吗?

描述性横断面调查常按率的估计公式计算;做量表因子分析时常见经验是题目数的 5–10 倍,但仍建议结合研究目的计算。

样本量越大越好吗?

样本量过小会漏检真实效应,过大会浪费资源,并让很小的、无实际意义的差异也显著,按需计算最合理。

本文由鉴刊课堂教研组整理,仅介绍科研方法,供学习参考。鉴刊课堂只提供方法指导,不代写论文、不代做数据分析。

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