Calculadora de tamanho amostral

Planejamento a priori para um desfecho quantitativo. Cálculos realizados neste navegador, sem envio dos valores.

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Escolha grupos independentes para unidades diferentes em cada grupo; pareado para unidades relacionadas ou a mesma unidade medida duas vezes; uma amostra para comparar uma média com uma referência fixa.

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Exemplos: MPa para resistência de união ou mm para profundidade de sondagem. Diferença e desvio padrão usam a mesma unidade.

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Diferença maior que zero, definida previamente com justificativa científica. Ex.: detectar 5 MPa de diferença entre materiais. Não escolha a diferença depois de observar os resultados. Use a unidade do desfecho.

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Variabilidade esperada, obtida de literatura ou estudo piloto pertinente. Nos grupos independentes, presume-se o mesmo desvio padrão nos dois grupos. Use a mesma unidade de Δ.

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Média fixada sob a hipótese nula, nas unidades do desfecho. Δ é a distância mínima relevante entre a média verdadeira e esta referência; não é a própria média.

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Probabilidade de rejeitar a hipótese nula quando ela é verdadeira, sob as premissas do teste. 0,05 corresponde a 5%. Não é a probabilidade de a hipótese ser verdadeira.

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Probabilidade de detectar a diferença especificada quando ela realmente existe, sob as premissas. 0,80 corresponde a 80%. Alterar o poder atualiza β.

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Probabilidade de não rejeitar a hipótese nula quando existe a diferença especificada. Alterar β atualiza o poder; a soma dos dois é 1.

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Bilateral considera diferenças nas duas direções. Unilateral considera apenas a direção prevista, que deve ser justificada antes de conhecer os dados.

Perdas ou espécimes inutilizáveis (opcional)
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Proporção esperada de unidades não analisáveis (de pares incompletos no desenho pareado). Planejado = teto de n/(1 − perdas/100), uma única vez. Nos grupos independentes, o ajuste é por grupo. Não aumenta o poder calculado nem garante a quantidade final de unidades.

Faixa validada: α de 0,0001 a 0,20; poder de 0,50 a 0,9999; efeito Δ/desvio padrão até 10; busca até 100.000 unidades por grupo, pares ou unidades de uma amostra, e |λ| ≤ 18. Valores fora dessa faixa não recebem aproximação substituta.

A unidade experimental importa. Medições repetidas, palitos obtidos do mesmo dente ou vários corpos de prova ligados à mesma unidade não se tornam automaticamente observações independentes. Esta versão não calcula desenhos com agrupamento, como múltiplos espécimes por dente, nem desenhos com mais de dois grupos.

Premissas e referências do método

Desfecho quantitativo com observações independentes entre unidades (ou entre pares); distribuição normal do desfecho, ou das diferenças no teste pareado; desvio padrão presumido pertinente ao desenho. Nos grupos independentes, alocação 1:1 e variâncias iguais. O teste pareado compara a média das diferenças com zero. Não abrange Welch, testes de equivalência, agrupamentos ou multiplicidade.

A função de poder usa a distribuição t não central, com as duas caudas no teste bilateral. Uma busca numérica encontra o menor inteiro a partir de 2 e verifica o poder de n e de n − 1. O cálculo tem precisão numérica finita; casos a menos de 5 × 10⁻⁸ do limiar são recusados.

Referência para conferência: statsmodels TTestPower · Implementação numérica: jStat (MIT)