1สูตรและวิธีทำ
สถิติสำหรับการปฏิบัติที่อิงหลักฐาน
- ความไวและความจำเพาะ
- Se = a/(a + c), Sp = d/(b + d)
- ค่าพยากรณ์
- PPV = a/(a + b), NPV = d/(c + d)
- ความแม่นยำ
- (a + d)/n
- อัตราส่วนความควรจะเป็น (likelihood ratio)
- LR+ = Se/(1 − Sp), LR− = (1 − Se)/Sp
- PPV ที่ความชุก p
- Se·p / (Se·p + (1 − Sp)(1 − p))
- ออดส์
- ออดส์ = p/(1 − p); p = ออดส์/(1 + ออดส์); ออดส์หลังตรวจ = ออดส์ก่อนตรวจ × LR
- ตัววัดความเสี่ยง
- RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER
- จำนวนผู้ป่วยที่ต้องรักษาเพื่อให้ได้ประโยชน์ (NNT)
- NNT = 1/ARR ปัดขึ้น; NNH = 1/(EER − CER)
- อัตราส่วนออดส์
- OR = ad/(bc)
- อัตราอุบัติการณ์
- ผู้ป่วยรายใหม่ / person-time
วิธีการ
- วาดตาราง 2 × 2 และระบุ a, b, c และ d ก่อนคำนวณ
- อ่านความไวและความจำเพาะตามคอลัมน์ อ่านค่าพยากรณ์ตามแถว
- สำหรับความชุกอื่น ให้นึกภาพ 10 000 คนและเติมตารางด้วย Se, Sp และความชุก
- สำหรับอัตราส่วนความควรจะเป็น ให้แปลงความน่าจะเป็นเป็นออดส์ คูณ แล้วแปลงกลับ
- สำหรับการทดลอง ให้หา EER และ CER ก่อน แล้ว RR = EER/CER, ARR = CER − EER และ NNT = 1/ARR ปัดขึ้น
สถิติเชิงพรรณนา
- ค่าเฉลี่ย
- x̄ = Σx/n
- ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง
- s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1))
- มัธยฐาน
- ค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว
- คะแนนมาตรฐาน z
- z = (x − μ)/σ
- การแจกแจงปกติ
- 68% อยู่ภายใน ±1σ, 95% อยู่ภายใน ±2σ
ช่วงความเชื่อมั่น
- ทราบ σ
- x̄ ± z·σ/√n
- ไม่ทราบ σ
- x̄ ± t·s/√n, df = n − 1
- ค่าวิกฤต z
- 90%: 1.645, 95%: 1.96, 99%: 2.576
- ขนาดตัวอย่าง
- n = (z·σ/E)², rounded up
วิธีการ
- ตัดสินใจระหว่าง z (ทราบ σ ของประชากร) กับ t (มีเพียง s ของตัวอย่าง โดยองศาเสรี n − 1)
- หาค่าวิกฤตสำหรับระดับความเชื่อมั่น
- ค่าความคลาดเคลื่อน: E = ค่าวิกฤต × ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน/√n
- ช่วง: x̄ ± E
การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
- การทดสอบ z สำหรับค่าเฉลี่ย
- z = (x̄ − μ0)/(σ/√n)
- การทดสอบ t สำหรับค่าเฉลี่ย
- t = (x̄ − μ0)/(s/√n), df = n − 1
- สองทางที่ระดับ 5%
- ปฏิเสธ H0 ถ้า |z| > 1.96
- ช่วงความเชื่อมั่น
- x̄ ± z·σ/√n
วิธีการ
- ระบุ H₀ และ H₁ และตัดสินว่าการทดสอบเป็นทางเดียวหรือสองทาง
- คำนวณตัวสถิติทดสอบ: (x̄ − μ₀)/(σ/√n) หรือใช้ s และ t
- เปรียบเทียบกับค่าวิกฤต หรือหาค่า p
- ปฏิเสธ H₀ ถ้าตัวสถิติเลยค่าวิกฤต (p ต่ำกว่า α) และระบุข้อสรุปเป็นคำพูด
2โจทย์ฝึก
1.สถิติสำหรับการปฏิบัติที่อิงหลักฐานปานกลาง
แบบฝึกหัด (ค่าสมมติ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก) การศึกษาหนึ่งเปรียบเทียบการตรวจใหม่กับมาตรฐานอ้างอิง (ดูตาราง 2 × 2) จงหาอัตราส่วนความควรจะเป็นบวก LR+ ปัดเป็นทศนิยมสองตำแหน่ง
a = 154b = 32c = 76d = 498
LR+ =
2.สถิติสำหรับการปฏิบัติที่อิงหลักฐานยาก
แบบฝึกหัด (ค่าสมมติ ไม่ใช่คำแนะนำทางคลินิก) การตรวจคัดกรองหนึ่งมีความไว 87% และความจำเพาะ 87% ใช้ในประชากรที่มีความชุก 10% จงหาค่าพยากรณ์ผลบวก PPV เป็นเปอร์เซ็นต์ ปัดเป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่ง
Se = 87%Sp = 87%p = 10%
PPV = %
3.สถิติเชิงพรรณนาปานกลาง
หาส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ของข้อมูล: 38, 38, 26, 54, 22, 53, 54
n = 7
s =
4.สถิติเชิงพรรณนายาก
คะแนนสอบมีการแจกแจงปกติ ค่าเฉลี่ย 60 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน 8 หาคะแนนมาตรฐาน z z ของคะแนน 76
μ = 60σ = 8x = 76
z =
5.ช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง
ตัวอย่าง 20 ชิ้นมีค่าเฉลี่ย 57.5 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน s = 10.5 ประชากรมีการแจกแจงใกล้เคียงปกติ หาขีดจำกัดล่างของช่วงความเชื่อมั่น 99% สำหรับค่าเฉลี่ย
n = 20x̄ = 57.5s = 10.599%t(19) = 2.861
ขีดจำกัดล่าง =
6.ช่วงความเชื่อมั่นยาก
เพลาที่กลึง 30 ชิ้นมีส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของตัวอย่าง 9 µm สมมติว่าเส้นผ่านศูนย์กลางมีการแจกแจงปกติ จงหา ขีดจำกัดบน σ ของช่วงความเชื่อมั่น 95% สำหรับส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากร เมื่อ df = 29 การแจกแจง χ² 2.5% อยู่ต่ำกว่า 16.047 และ 2.5% อยู่สูงกว่า 45.722
n = 30s = 9 µmχ² = 16.047, 45.722
σ = µm
7.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นปานกลาง
ตัวอย่างนักเรียน 16 คนมีคะแนนเฉลี่ย 54.25 และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง 10 หาตัวสถิติทดสอบ t สำหรับ H₀: μ = 50
μ₀ = 50x̄ = 54.25s = 10n = 16
t =
8.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่นยาก
ตัวอย่างการวัด 25 ค่ามีค่าเฉลี่ย 66.2 ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานของประชากรคือ 20 หาขีดจำกัดบน U ของช่วงความเชื่อมั่น 90% สำหรับค่าเฉลี่ย
x̄ = 66.2σ = 20n = 2590%
U =
3สารละลาย
1.สถิติสำหรับการปฏิบัติที่อิงหลักฐาน
คำตอบ: LR+ = 11.09
อัตราส่วนความควรจะเป็นและตัววัดความเสี่ยง: LR+ = ความไว/(1 − ความจำเพาะ), LR− = (1 − ความไว)/ความจำเพาะ ในการทดลอง EER และ CER คืออัตราการเกิดเหตุการณ์เมื่อมีและไม่มีการรักษา: RR = EER/CER, ARR = CER − EER, RRR = ARR/CER และ NNT = 1/ARR ปัดขึ้น ในการศึกษาแบบ case-control ใช้ได้เฉพาะอัตราส่วนออดส์ OR = ad/(bc) อัตราอุบัติการณ์ = ผู้ป่วยรายใหม่/person-time
ความไวและความจำเพาะ
Se = 154/230 = 0.6696
Sp = 498/530 = 0.9396
อัตราส่วนความควรจะเป็นบวก
LR+ = 0.6696/(1 − 0.9396) = 11.09
2.สถิติสำหรับการปฏิบัติที่อิงหลักฐาน
คำตอบ: PPV = 42.6 %
ค่าพยากรณ์ขึ้นกับความชุก: PPV = Se·p/(Se·p + (1 − Sp)(1 − p)) และ NPV = Sp(1 − p)/(Sp(1 − p) + (1 − Se)p) เมื่อใช้อัตราส่วนความควรจะเป็น: ออดส์ก่อนตรวจ = p/(1 − p), ออดส์หลังตรวจ = ออดส์ก่อนตรวจ × LR, ความน่าจะเป็น = ออดส์/(1 + ออดส์) สำหรับประชากร N บวกจริง = N·p·Se และบวกเท็จ = N·(1 − p)·(1 − Sp) NNT = 1/(CER × RRR) ปัดขึ้น
บวกจริงและบวกเท็จ (ต่อคน)
Se·p = 0.87·0.1 = 0.087
(1 − Sp)·(1 − p) = 0.13·0.9 = 0.117
ค่าพยากรณ์ผลบวก
PPV = 0.087/(0.087 + 0.117) = 0.4265 ≈ 42.6%
ยิ่งความชุกต่ำ PPV ของการตรวจเดียวกันก็ยิ่งต่ำ
3.สถิติเชิงพรรณนา
คำตอบ: s = 13.45
สถิติเชิงพรรณนา: ค่าเฉลี่ยคือผลรวมหารด้วย n มัธยฐานคือค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว (ค่าเฉลี่ยของสองค่ากลางเมื่อ n เป็นจำนวนคู่) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่างคือ s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)) คะแนนมาตรฐาน z = (x − μ)/σ บอกว่าค่าหนึ่งอยู่ห่างจากค่าเฉลี่ยกี่เท่าของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
กำลังสองของความเบี่ยงเบน
Σ(x − x̄)² = (−2.714)² + (−2.714)² + (−14.71)² + 13.29² + (−18.71)² + 12.29² + 13.29² = 1085
4.สถิติเชิงพรรณนา
คำตอบ: z = 2
สถิติเชิงพรรณนา: ค่าเฉลี่ยคือผลรวมหารด้วย n มัธยฐานคือค่ากลางของข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว (ค่าเฉลี่ยของสองค่ากลางเมื่อ n เป็นจำนวนคู่) ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่างคือ s = √(Σ(x − x̄)²/(n − 1)) คะแนนมาตรฐาน z = (x − μ)/σ บอกว่าค่าหนึ่งอยู่ห่างจากค่าเฉลี่ยกี่เท่าของส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน
5.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: ขีดจำกัดล่าง = 50.78
ช่วงความเชื่อมั่นของค่าเฉลี่ย: x̄ ± ค่าความคลาดเคลื่อน เมื่อทราบ σ ของประชากร ค่าความคลาดเคลื่อนคือ z·σ/√n เมื่อมีเพียงส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานตัวอย่าง s ให้ใช้ t ที่องศาเสรี n − 1: t·s/√n ค่าวิกฤต: z = 1.645 (90%), 1.96 (95%), 2.576 (99%) เพื่อให้ได้ค่าความคลาดเคลื่อน E หรือน้อยกว่า ต้องมี n ≥ (z·σ/E)² ปัดขึ้น
ค่าวิกฤต
df = n − 1 = 19, t = 2.861
ค่าความคลาดเคลื่อน
E = 2.861·10.5/√20 = 6.717
ช่วง
57.5 ± 6.717 → [50.78, 64.22]
6.ช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: σ = 12.1 µm
ช่วงสำหรับความแปรปรวน: (n − 1)s²/σ² มีการแจกแจง χ² ที่มีองศาเสรี n − 1 ช่วง 95% สำหรับ σ² ไปจาก (n − 1)s² หารด้วยค่า χ² ด้านบน (2.5% อยู่เหนือค่านั้น) ถึง (n − 1)s² หารด้วยค่า χ² ด้านล่าง (2.5% อยู่ต่ำกว่าค่านั้น) ช่วงสำหรับ σ คือรากที่สองของทั้งสองขีดจำกัด และไม่สมมาตรรอบ s
ขีดจำกัดของ σ²
2349/45.722 = 51.38
2349/16.047 = 146.4
ช่วง 95% สำหรับ σ: [7.168, 12.1] µm
7.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: t = 1.7
การทดสอบค่าเฉลี่ย: ตัวสถิติทดสอบวัดว่าค่าเฉลี่ยตัวอย่างอยู่ห่างจากค่าที่อ้างใน H₀ กี่เท่าของความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) เมื่อทราบ σ และ t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) เมื่อประมาณจากตัวอย่าง ช่วงความเชื่อมั่นคือ x̄ ± (ค่าวิกฤต)·(ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน)
ตัวสถิติทดสอบ
t = (54.25 − 50)/2.5 = 1.7
t = 1.7
t0.025; df = 15 = 2.131
|t| < 2.131 ดังนั้นไม่ปฏิเสธ H₀ ที่ระดับ 5% (สองด้าน)
8.การทดสอบสมมติฐานและช่วงความเชื่อมั่น
คำตอบ: U = 72.78
การทดสอบค่าเฉลี่ย: ตัวสถิติทดสอบวัดว่าค่าเฉลี่ยตัวอย่างอยู่ห่างจากค่าที่อ้างใน H₀ กี่เท่าของความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน: z = (x̄ − μ₀)/(σ/√n) เมื่อทราบ σ และ t = (x̄ − μ₀)/(s/√n) เมื่อประมาณจากตัวอย่าง ช่วงความเชื่อมั่นคือ x̄ ± (ค่าวิกฤต)·(ความคลาดเคลื่อนมาตรฐาน)