Bài giảng Chọn mẫu và cỡ mẫu trong nghiên cứu y học

12/15/14

Mục tiêu bài học

1.  Phân biệt được các phương pháp chọn mẫu cơ

bản áp dụng trong nghiên cứu khoa học; 2.  Nếu được ưu, nhược điểm của từng phương

Kết thúc khóa học, học viên có khả năng:

CHỌN MẪU VÀ CỠ MẪU TRONG NGHIÊN CỨU Y HỌC

pháp chọn mẫu và chỉ định áp dụng trong từng nghiên cứu cụ thể;

3.  Phân biệt được các loại công thức tính cỡ mẫu thường áp dụng và các thành phần cơ bản nêu trong công thức tính cỡ mẫu.

4.  Lựa chọn được công thức tính cỡ mẫu thích hợp

PGS.TS. Lưu Ngọc Hoạt Viện ĐT YHDP và Y tế Công cộng Đại học Y Hà Nội

cho một nghiên cứu cụ thể.

QUẦN THỂ ĐÍCH

Thống kê suy luận Vai trò của chọn mẫu và cơ mẫu trong NC

Lựa chọn

Kết luận ngoại suy

Kh¸c nhau vÒ chän mÉu §Þnh lîng (Bao nhiªu? B»ng nµo?)

§Þnh tÝnh C¸i g×? Nh thÕ nµo? T¹i sao?

Quần thể nghiên cứu

Tham số quần thể (µ, σ, P...)

Ước lượng •  Điểm •  Khoảng

QuÇn thÓ

QuÇn thÓ!

Chọn mẫu

Mẫu xác suất  Ngẫu nhiên đơn  Ngẫu nhiên hệ thống  Mẫu phân tầng  Mẫu chùm  Mẫu nhiều bậc

Kiểm định giả thuyết

Suy luận thống kê(chỉ áp dụng cho mẫu xác suất với cỡ mẫu đủ lớn)

Mẫu

Gía trị p

Lùa chän ngÉu nhiªn!

Lùa chän cã chñ ®Ých!

Mẫu không xác suất  Mẫu kinh nghiệm  Mẫu thuận tiện  Mẫu chỉ tiêu  Mẫu có mục đích.

KÕt luËn vÒ quÇn thÓ th«ng qua ý kiÕn cña c¸c ®èi tîng NC!

Ngo¹i suy ra quÇn thÓ th«ng qua c¸c tham sè mÉu!

Biến số

Tham số mẫu ( , s, p...)

Các test thống kê

MÉu!

Thống kê mô tả

Mô tả các tham số mẫu (trình bày kết quả nghiên cứu)

12/15/14

MÉu trong nghiªn cøu ®Þnh tÝnh

Kiểm tra chéo thông tin bằng các phương pháp thu thập số liệu khác nhau

QuÇn thÓ! QuÇn thÓ!

MÉu 1!

MÉu 4!

T¹i sao?!

VÏ b¶n ®å!

Phỏng! vấn!

T¹i sao?!

VÊn ®Ò!

1 vÊn ®Ò!

KiÓm tra tÝnh trung thùc cña th«ng tin!

MÉu 2!

MÉu 3!

KiÓm tra chÐo ®Ó hiÓu s©u s¾c vÒ vÊn ®Ò vµ ý kiÕn cña c¸c ®èi tîng!

Th¶o luËn!

Quan s¸t!

C¸c kh¸i niÖm liªn quan ®Õn quÇn thÓ vµ mÉu.

  QuÇn thÓ !

" QuÇn thÓ ®Ých.

Lµ 1 tËp hîp cña nhiÒu ®¬n vÞ hay nhiÒu c¸ thÓ cã cïng 1 ®Æc trng nµo ®ã

" QuÇn thÓ nghiªn cøu. !

" MÉu nghiªn cøu. !

 QuÇn thÓ ®Ých!

" §¬n vÞ mÉu.

Lµ quÇn thÓ mµ ngêi nghiªn cøu muèn kÕt luËn cho kÕt qu¶ nghiªn cøu cña m×nh

" §¬n vÞ nghiªn cøu.!

" Khung mÉu.

  QuÇn thÓ nghiªn cøu!

" Mét sè kh¸i niÖm kh¸c.!

Lµ quÇn thÓ mµ tõ ®ã 1 mÉu nghiªn cøu ®îc lÊy ra.

12/15/14

§¬n vÞ mÉu!

  Lµ 1 tËp hîp hay 1 c¸ thÓ thuéc quÇn thÓ

  Lµ 1 tËp hîp con cña 1 quÇn thÓ nghiªn

MÉu nghiªn cøu!

  Cã c¸c ®Æc ®iÓm ®¹i diÖn cho quÇn thÓ

  Lµ chñ thÓ mµ c¸c ®o lêng, nghiªn cøu

nghiªn cøu mµ lµ c¬ së cho viÖc chän mÉu. cøu. §¬n vÞ nghiªn cøu:!

  Lµ 1 tËp hîp c¸c ®¬n vÞ mÉu.   Nã cã thÓ lµ 1 danh s¸ch hay 1 b¶n ®å.   ®îc chuÈn bÞ tríc cho mét sè kü thuËt

nghiªn cøu ! triÓn khai trªn chñ thÓ ®ã. Khung mÉu!

Mét mÉu tèt lµ mÉu cã thÓ cho phÐp ngo¹i suy (íc lîng) c¸c ®Æc ®iÓm cÇn quan t©m cña quÇn thÓ tõ mÉu víi ®é chÝnh x¸c vµ tÝnh kinh tÕ cao nhÊt. chän mÉu.

Bèn tiªu chuÈn khi lÊy mÉu nghiªn cøu.!

ThiÕt kÕ chän mÉu nghiªn cøu!

  Mçi ®¬n vÞ hay c¸ thÓ trong quÇn thÓ cã cïng c¬ héi nh nhau ®îc chän vµo mÉu (same opportunity).

  TÝnh ®¹i diÖn.!

  Phương pháp chọn mẫu có thể mô tả

Bèn yªu cÇu khi lÊy mÉu nghiªn cøu.!

  Thùc hiÖn nhanh

  Ph¬ng ph¸p Ýt cã sai sè (unbiased).!

  Thùc thi ®îc.!

  ThÝch hîp víi thiÕt kÕ nghiªn cøu

  Kinh tÕ!

được (describable).

(appropriate). !

12/15/14

Ph©n biÖt chän mÉu vµ ph©n bæ mÉu

Hai thiÕt kÕ chän mÉu c¬ b¶n.!

  MÉu x¸c suÊt,   MÉu kh«ng x¸c suÊt

MÉu NC (500)

PP chän mÉu x¸c suÊt chñ yÕu:!

QuÇn thÓ nghiªn cøu (10,000)

Ph©n bæ mÉu

Chän mÉu

1.  NgÉu nhiªn ®¬n. 2.  NgÉu nhiªn hÖ thèng. 3.  NgÉu nhiªn ph©n tÇng. 4.  NgÉu nhiªn theo chïm. 5.  NgÉu nhiªn nhiÒu giai ®o¹n

Chän mÉu theo ph¬ng ph¸p PPS

Nhãm NC (250)

Chøng (250)

MÉu NC (500)

(Probability Proportionate to Size)

Chän mÉu x¸c xuÊt !

Bài tập

" Một người nghiên cứu muốn điều tra tình

1. MÉu ngÉu nhiªn ®¬n (simple random sampling) Lµ mÉu mµ mçi c¸ thÓ trong quÇn thÓ cã cïng c¬ héi nh nhau ®îc chän vµo mÉu.

Ph¬ng ph¸p:

  QuyÕt ®Þnh ®¬n vÞ mÉu lµ g×?   LËp danh s¸ch ®¬n vÞ mÉu (khung mÉu) vµ

®¸nh sè tõng ®¬n vÞ mÉu .

trạng dinh dưỡng của trẻ em dưới 5 tuổi tại huyện A mà tại đó có 2 thị trấn một số xã miền núi, một số xã đồng bằng, một số xã ven biển.

  X¸c ®Þnh sè ®¬n vÞ mÉu cÇn cã.   X¸c ®Þnh mét sè ngÉu nhiªn (= PP ngÉu nhiªn)   LÊy ®¬n vÞ mÉu cã sè trïng sè ngÉu nhiªn

vµo mÉu.

Hỏi: Theo Anh/Chị cách chọn mẫu nào là thích hợp nhất? Tại sao?

12/15/14

Ví dụ về bảng số ngẫu nhiên

S¬ ®å chän mÉu ngÉu nhiªn ®¬n!

QuÇn thÓ víi cì N!

Chän ngÉu nhiªn!

P! µ! σ!

p X s

MÉu víi cì n

2. MÉu hÖ thèng!

1. MÉu ngÉu nhiªn ®¬n (tiÕp)

§¬n vÞ mÉu ®Çu ®îc chän ngÉu nhiªn. §¬n vÞ mÉu tiÕp theo ®îc chän cã hÖ thèng (mét kho¶ng h»ng ®Þnh theo sau 1 sù b¾t ®Çu ngÉu nhiªn)

  §¬n gi¶n, dÔ lµm.   Cã tÝnh ngÉu nhiªn vµ ®¹i diÖn cao.   Lµ kü thuËt chän mÉu x¸c suÊt c¬ b¶n sö

¦u ®iÓm:

dông ë c¸c kü thuËt chän mÉu kh¸c.

H¹n chÕ:

Ph¬ng ph¸p:   X¸c ®Þnh vµ ®¸nh sè ®¬n vÞ mÉu (khung mÉu)   Kho¶ng c¸ch mÉu k, k = Sè c¸ thÓ trong quÇn thÓ N/ cì mÉu n, (k= N/n).   §¬n vÞ mÉu ®Çu tiªn (i) n»m gi÷a 1 vµ k b»ng PP ngÉu nhiªn ®¬n.   §¬n vÞ mÉu tiÕp theo: Céng k víi ®¬n vÞ mÉu ®Çu tiªn, tiÕp tôc cho ®Õn khi ®ñ sè mÉu:

  Cần có khung mẫu và đơn vị mẫu   Đơn vị mẫu phân tán nên phải đi lại nhiều   Do yếu tố may rủi nên nhiều khi số cá thể chọn vào mẫu không đại diện cho dân số

i + 1k; i + 2k; i + 3k...

12/15/14

2. MÉu hÖ thèng (tiÕp)!

S¬ ®å chän mÉu ngÉu nhiªn hÖ thèng!

¦u ®iÓm:

k

k k k k k

  Nhanh vµ dÔ ¸p dông.   Kh«ng cÇn cã khung mÉu tríc.   §¬n gi¶n trong ®iÒu kiÖn thùc ®Þa

i

i + 2k

i + 3k

i + (n-1)k

H¹n chÕ:

i + k Sè ngÉu nhiªn ®îc chän gi÷a 1 vµ k

  Sè liÖu cã tÝnh chu kú, íc tÝnh sÏ h¹n

  §¬n vÞ mÉu kh«ng xÕp ngÉu nhiªn hoÆc

chÕ.

trïng víi k, thiÕu ®¹i diÖn.

S¬ ®å chän mÉu ph©n tÇng!

TÊt c¶ bÖnh viÖn!

3. Chän mÉu ngÉu nhiªn ph©n tÇng! •  Chia c¸ thÓ tõ quÇn thÓ thµnh c¸c nhãm ®îc gäi lµ tÇng (strata) hay líp (layer) cã chung c¸c ®Æc ®iÓm vµ chän 1 mÉu ngÉu nhiªn trong mçi tÇng.

Ph¬ng ph¸p:   Ph©n quÇn thÓ thµnh tÇng ®ång nhÊt tïy ®Æc

B/V lín!

B/V võa!

B/V nhá!

  Chän ®¬n vÞ mÉu trong mçi tÇng b»ng PP

®iÓm.

n1

n2

n3

ngÉu nhiªn ®¬n.

12/15/14

3. Chän mÉu ngÉu nhiªn ph©n tÇng (tiÕp)!

¦u ®iÓm:

Ph¬ng ph¸p

  DÔ ph©n c¸c tÇng víi c¸c yÕu tè ®ång nhÊt.   Tham sè mÉu dÔ tÝnh   Cã tÝnh ®¹i diÖn cao

H¹n chÕ:

  X¸c ®Þnh chïm thÝch hîp.   LËp danh s¸ch chïm (khung mÉu).   Chän chïm ngÉu nghiªn tõ danh s¸ch.   Chän c¸c c¸ thÓ b»ng 2 c¸ch: - LÊy tÊt c¶ c¸c c¸ thÓ (nÕu kh«ng cã danh s¸ch)

  ThiÕu chÝnh x¸c khi ®¬n vÞ mÉu Ýt ë mçi

cña c¸c chïm (chïm 1 bËc)!

tÇng.

  Ph¶i cã tríc danh s¸ch c¸ thÓ mçi tÇng.

- LËp danh s¸ch, chän c¸ thÓ b»ng PP ngÉu nhiªn ®¬n hoÆc hÖ thèng (chïm 2 bËc).!

4. MÉu ngÉu nhiªn theo chïm! Mét quÇn thÓ ®· ®îc nhãm thµnh c¸c chïm theo c¸c tiªu thøc kh¸c nhau, ®¬n vÞ mÉu lµ chïm, tõ ®ã N/C trªn c¸ thÓ cña chïm ®· ®îc chän ngÉu nhiªn.

Ưu điểm:

S¬ ®å chän mÉu chïm! 4. MÉu ngÉu nhiªn theo chïm (tiÕp) !

n2

  Cã thÓ ®iÒu tra ph¹m vi réng, ph©n t¸n, kh«ng cã ®îc danh s¸ch c¸c ®¬n vÞ nghiªn cøu.

  Khung mÉu ®¬n gi¶n (danh s¸ch c¸c chïm),

dÔ lËp.

  ®iÒu tra dÔ & nhanh v× ®èi tîng nghiªn cøu

®îc nhãm l¹i theo côm.

n1

  Cã hiÖu qu¶ kinh tÕ (kinh phÝ, thêi gian).

  WHO khuyÕn c¸o dïng trong TCMR, CDD,

n3

lao vµ sèt rÐt.

12/15/14

H¹n chÕ:

  TÝnh chÝnh x¸c vµ tÝnh ®¹i diÖn thÊp

  Cì chïm lín tÝnh ®¹i diÖn thÊp, ®Æc biÖt

bÖnh hiÕm.

  Sè chïm > 30 lµ tèt nhÊt.

  Khã x¸c ®Þnh mèi quan hÖ c¨n nguyªn

  Kh«ng phï hîp trong ®o lêng thay ®æi vÒ t×nh tr¹ng SK, dÞch vô y tÕ, nguån lùc...

1. Chän huyÖn   LiÖt kª ®¬n vÞ huyÖn cÇn nghiªn cøu.   Chän huyÖn = PP ngÉu nhiªn hoÆc kh«ng ngÉu nhiªn. 2. Chän x·   Danh s¸ch vµ d©n sè x· cña huyÖn ®· chän.   TÝnh d©n sè céng dån (tÝch lòy) cña c¸c x·.   TÝnh kho¶ng c¸ch mÉu (k) = D©n sè / 30 chïm.   Chän 1 sè ngÉu nhiªn (i) n»m tõ 1 ®Õn (k), (i < k).   Chän x· chøa chïm thø nhÊt cã d©n sè céng dån ≥ i.   X· chøa chïm thø 2 cã d©n sè céng dån ≥ (i) + (k).   X· chøa chïm tiÕp theo b»ng c¸ch céng liªn tiÕp

4. MÉu ngÉu nhiªn theo chïm (tiÕp) ! Ph¬ng ph¸p WHO khuyÕn nghÞ (PPS) ¸p dông trong N/C céng ®ång khi P lín vµ kh«ng ®Òu. !

i + 2k; i + 3k;...) ®Õn khi ®¹t 30 chïm.

5. MÉu ngÉu nhiªn nhiÒu giai ®äan! ! Phương pháp PPS (tiếp)

  X¸c ®Þnh sè c¸ thÓ cÇn cho mçi chïm =

3. Chän c¸ thÓ.! Nhãm tÊt c¶ c¸c ®¬n vÞ mÉu trong quÇn thÓ thµnh c¸c nhãm cã thø bËc.

Cì mÉu/ 30 VÝ dô: C¸c hé gia ®×nh, c¸c th«n, c¸c huyÖn, c¸c tØnh...

  Chän c¸c c¸ thÓ b»ng 2 c¸ch:

LÊy ra: %1 mÉu tØnh

1 mÉu huyÖn - LÊy tÊt c¶ c¸c c¸ thÓ (nÕu kh«ng cã danh s¸ch) cña c¸c chïm! 1 mÉu th«n,

- LËp danh s¸ch, chän c¸ thÓ b»ng PP 1 mÉu hé gia ®×nh, ngÉu nhiªn ®¬n hoÆc hÖ thèng.! 1 mÉu c¸c c¸ thÓ.

12/15/14

YÕu tè ¶nh hëng ®Õn cì mÉu

" Lo¹i thiÕt kÕ nghiªn cøu, nghiªn cøu däc hay ngang.

" C¸ch chän mÉu: mÉu chïm cã cì mÉu lín h¬n.

II/ Cỡ mẫu và cách ước tính cỡ mẫu

" VÊn ®Ò nghiªn cøu cµng hiÕm th× cì mÉu cµng lín.

cho một nghiên cứu cụ thể

" Møc ®é sai lÖch cho phÐp gi÷a tham sè mÉu vµ tham sè quÇn thÓ cµng nhá th× cì mÉu cµng lín.

" Kh¶ n¨ng thùc thi cña nghiªn cøu:

Cì mÉu íc lîng 1 tû lÖ

Mét sè nguyªn t¾c tÝnh cì mÉu

" Cì mÉu chØ tÝnh cho biÕn phô thuéc, trõ

Cì mÉu nghiªn cøu cÇn cã!

• n:

hoÆc

Tû lÖ ®èi tîng cã bÖnh (tõ NC tríc hoÆc NC thö)

• p:

• (1-p): Tû lÖ ®èi tîng kh«ng cã bÖnh

Kho¶ng sai lÖch mong muèn gi÷a tham sè mÉu

" Khi 1 nghiªn cøu cã nhiÒu biÕn phô thuéc th× ph¶i tÝnh cì mÉu cho tÊt c¶ c¸c biÕn, sau ®ã chän cì mÉu lín nhÊt.

• Δ: vµ tham sè quÇn thÓ.!

• α: Møc ý nghÜa thèng kª thêng lµ 0,05 hoÆc 0,01.!

•  Gi¸ trÞ Z thu ®îc tõ b¶ng Z øng víi gi¸ trÞ α. • ε Møc chÝnh x¸c t¬ng ®èi

nghiªn cøu bÖnh chøng.

12/15/14

Cì mÉu íc lîng 1 gi¸ trÞ trung b×nh

Cì mÉu kiÓm ®Þnh 2 tû lÖ

Cì mÉu nghiªn cøu cÇn cã!

• n:

§é lÖch chuÈn (tõ NC tríc hoÆc NC thö)!

• s:

• n1 = n2 = n: Cì mÉu nghiªn cøu cÇn cã! • p1,p2: Tû lÖ m¾c bÖnh t¬ng tù nh nhãm 1 vµ 2 (theo NC tríc hoÆc nghiªn cøu thö)

Kho¶ng sai lÖch mong muèn gi÷a tham sè mÉu

• Δ: vµ tham sè quÇn thÓ.!

• α: Møc ý nghÜa thèng kª thêng lµ 0,05 hoÆc 0,01.!

• Δ: Kho¶ng sai lÖch mong muèn gi÷a 2 tham sè quÇn •  thÓ (P1 – P2)! • α: Møc ý nghÜa thèng kª thêng lµ 0,05 hoÆc 0,01.!

•  Gi¸ trÞ Z thu ®îc tõ b¶ng Z øng víi gi¸ trÞ α.

•  Møc sai lÇm lo¹i 2 cho phÐp

•  Gi¸ trÞ Z thu ®îc tõ b¶ng Z øng víi gi¸ trÞ

•  Gi¸ trÞ trung b×nh (tõ NC tríc hoÆc NC thö) • ε Møc chÝnh x¸c t¬ng ®èi

Điều chỉnh cỡ mẫu với QT hữu hạn

hoÆc hoÆc

Cì mÉu kiÓm ®Þnh 2 gi¸ trÞ trung b×nh

• n1=n2=n: Cì mÉu nghiªn cøu cÇn cã! • s: §é lÖch chuÈn tõ NC tríc hoÆc NC thö = [(s1+s2)/2]! • Δ: Kho¶ng sai lÖch mong muèn gi÷a 2 tham sè quÇn

" Cần lưu ý rằng, cỡ mẫu tính được từ các công thức nêu trên là cỡ mẫu tính cho các nghiên cứu khi quần thể nghiên cứu lớn (còn gọi là quần thể vô hạn). Trong trường hợp cỡ mẫu này vượt quá 5% kích thước của quần thể thì khi đó quần thể được gọi là hữu hạn và cỡ mẫu trên cần được điều chỉnh cho hợp lý hơn.

•  thÓ!

" Công thức điều chỉnh như sau:

• α: Møc ý nghÜa thèng kª thêng lµ 0,05 hoÆc 0,01.!

" Trong đó:

nf = (n*N)/(n+N)

•  Møc sai lÇm lo¹i 2 cho phÐp

–  nf: Cỡ mẫu điều chỉnh cho quần thể hữu hạn –  N: Kích thước của quần thể hữu hạn

•  Gi¸ trÞ Z thu ®îc tõ b¶ng Z øng víi gi¸ trÞ

–  n: Cỡ mẫu tính theo công thức

hoÆc

12/15/14