AI 研伴
← AI 科研案例集 / 统计与数据科学

统计与数据科学 · OpenScience 真实对话 · GPT-5.6-sol

样本量与效能:研究需要多少样本

从效应差、标准差、α、效能和失访率出发,计算两组试验样本量并比较8种规划情景。

1 轮原生对话8种样本量情景功效曲线与可复现脚本

适合人群

跨学科科研人员、统计与数据科学学生,以及需要验证分析方案的团队

开始前准备

准备变量定义、主要结局、预期效应或模型输出,并说明训练、验证和数据拆分方式。

你将获得

  • 1 轮原生对话
  • 8种样本量情景
  • 功效曲线与可复现脚本
  • 5 项可查看的项目文件

方法与边界

模型输出只有在数据质量、研究设计和假设成立时才有解释意义,不能只依据显著性或单一指标下结论。

原生会话与文件

直接查看真实使用场景

保留原始用户提问和 Agent 完整回复;公开版本仅移除内部路径、连接信息、凭据、隐藏推理与计费数据。

真实对话|统计与数据科学|样本量与效能:研究需要多少样本

AI 研伴(OpenScience) · gpt-5.6-sol

真实运行记录
用户

我计划做一项两组平行随机试验,主要结局是连续变量。预计对照组标准差为10,希望检出至少4分的组间差异,双侧α=0.05、效能80%,预计失访15%。请完成样本量计算,并比较效应差3—6分、效能80%和90%时的情景。生成中文HTML报告、假设与结果表CSV、功效曲线PNG和可复现Python脚本;清楚说明参数来源、总样本量如何取整,以及样本量计算不能替代可行性和临床意义判断。

AI 研伴(OpenScience) · gpt-5.6-sol

样本量计算结果

采用两独立样本、等方差、双侧 pooled t 检验,按两组 1:1 分配,使用非中心 t 分布搜索达到目标效能的最小整数样本量。

主要参数:

  • 共同标准差:10 分
  • 目标组间差异:4 分
  • 标准化效应量:Cohen (d=4/10=0.40)
  • 双侧 (\alpha=0.05)
  • 效能:80%
  • 预计失访率:15%

主要结论

检出 4 分差异、效能 80% 时:

  • 可分析样本量:每组 100 人,共 200 人
  • 失访膨胀:(\lceil100/(1-0.15)\rceil=\lceil117.647\rceil=118)
  • 计划招募:每组 118 人,共 236 人

样本量先逐整数搜索出达到目标效能的最小可分析人数,再按失访率逐组向上取整,以维持 1:1 分配。

情景比较

差异(分)Cohen d效能可分析/组可分析总数失访后招募/组招募总数
30.3080%176352208416
30.3090%235470277554
40.4080%100200118236
40.4090%133266157314
50.5080%6412876152
50.5090%86172102204
60.6080%459053106
60.6090%6012071142

计算假定两组共同 SD 均为 10。若治疗组变异更大、存在不等分配、多重主要结局、中期分析、聚类或其他设计特征,需要重新计算。

已生成文件

文件保存在项目 “公开实测案例|统计与数据科学|样本量与效能:研究需要多少样本|GPT-5.6-sol” 根目录:

复现命令:

python sample_size_power.py --output-dir .

已重新运行脚本并核验:8 个情景均为达到目标效能的最小整数样本量,前一整数样本量的功效均低于目标,失访膨胀和报告关键内容也已验证。

样本量计算不能替代可行性或临床意义判断。4 分是否属于临床重要差异,应结合患者意见、临床专家判断、量表解释和既往证据确认;同时还应评估招募速度、中心容量、预算、随访质量及失访机制。统计效能达标并不保证研究无偏、可执行或具有临床价值。

工具执行细节已脱敏;交付文件保留在右侧。
1 轮原生对话
8种样本量情景
功效曲线与可复现脚本

继续探索

相关科研案例

浏览全部案例 →

先理解方法,再迁移到自己的研究

常见问题

使用这个案例前,你可能想了解

“样本量与效能:研究需要多少样本”适合哪些用户?

跨学科科研人员、统计与数据科学学生,以及需要验证分析方案的团队

复制案例前需要准备什么?

准备变量定义、主要结局、预期效应或模型输出,并说明训练、验证和数据拆分方式。

可以把案例结果直接用于论文或决策吗?

不建议直接照搬。模型输出只有在数据质量、研究设计和假设成立时才有解释意义,不能只依据显著性或单一指标下结论。复制案例后,应使用自己的数据重新运行并逐项核验。

这个案例会占用很多计算资源吗?

不会。公开案例按网页版轻量分析设计;大型原始数据、深度学习、单细胞、空间组学或医学影像任务,建议通过远程计算功能连接自己的服务器。