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G*power
 
前言  
 

     在進行研究時,常遇到的一個問題就是「我最少需要收到多少有效樣本?」,或者研究完成後,被反問「這個研究的檢定力(以下簡稱power)如何?」

雖然我們都知道樣本當然是越多越好,但有限的人力和物力下,我們該如何知道最低的樣本數來達統計上能接受的檢定力?本篇將介紹的是一款免費的軟

體—G*power,是由杜賽道夫大學(Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf)的Faul, F.、Erdfelder, E.等人所公開在網路上提供大家所使用,可以自由選

擇分析方法、輸入α以及power來推算樣本數,又會藉由目前的收案狀況知道power的多寡。


適用範圍

     G*Power是藉由不同的分布來推算樣本數,以大範圍而言目前適用的包含「Exact」、「F-test」、「t-test」、「x2 test」、「z-test」。

軟體下載

     可以直接在google搜尋「G*ower」或者以下連結「Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf」,在拉到Download的位置中,可以選擇自己的電腦

系統選擇對應的檔案,如Figure 1。若是window系統,解除壓縮檔案後,點選「GPowerSetup.msi」即可開始安裝,MAC OS只需要打開壓縮檔就可以

使用。
Figure 1.

基礎介面

       基本介面如Figure 2,除了直接從T test family和Statistical test去選取統計方法外,也可以直接從最上方面Tests來選擇。而Type of power

analysis 則是可以選擇此次是要估計樣本數,還是事後回推power,主要會使用到的就是A priori用來推估樣本數,以及Post-hoc用來回推power。

以下會簡介估計樣本數以及回推power的介面所需要填寫的資料。
Figure 2.

範例

    相關使用可以參考由官方提供的詳細G*Power說明書,以下會利用兩種不同方法來示範操作,以F分布中的多變項線性回歸分析來操作所需的

樣本數,以及以T分布中的獨立樣本T檢定回推power。



樣本數估算

         首先,先提醒各位研究者,要進行樣本書的估計,請先準備與本次研究類似的paper或研究報告,在進行樣本數估算時,大多會依賴相關的

paper去界定相關的數字。
    
       在選定分布類型以及統計方法後,接著就是在填寫在Figure 2.中3.相關估計值的數據,不論是哪一種方法估計,α和Power基本上是固定需

要填寫的,一般而言α會設在0.05,Power會設在0.8,而在多變項線性回歸分析中,它另外需要考量的是Number of predictors,這裡是輸入在

model中會放入幾個變項。
   
       剩下還有一個 Effect size f2,這個的數值需藉由旁邊的「Determine」來估算(Figure 3.),按下「Determine」後會出現右邊紅框的介面,

以此分析而言,計算Effect size f2是以model的相關係數來計算,輸入後記得先按下「Calculate and transfer to main window」,他會計算並

且在將算出來的數值填回Effect size f2,都填寫完畢後,就可以按下「Calculate」。結果如Figure 4.,如果α=0.05、power=0.8、3個變項放入

model且相關係數在0.8時,Total sample size為8,表示至少要有8筆有效數據。
 
Figure 3.

Figure 4.


回推檢定力(power)

       填入內容與計算樣本數類似,Figure 5.中是呈現若是以前面的樣本數,去回推power的結果。這裡再示範若是進行完獨立樣本T檢定,希望

回推power是否夠強。在Figure6中,一樣要輸入α的標準,接著就是目前收到的兩組樣本數,在「Determine」中,則是需要輸入兩組樣本目

前的平均值以及標準差,就可以回推power值。

 

Figure 5.
Figure 6.
  

 
參考資料
  1. G*Power 官方網站https://www.psychologie.hhu.de/arbeitsgruppen/allgemeine-psychologie-und-arbeitspsychologie/gpower
  2. G*Power 官方使用手冊https://www.psychologie.hhu.de/fileadmin/redaktion/Fakultaeten/Mathematisch-Naturwissenschaftliche_Fakultaet/Psychologie/AAP/gpower/GPowerManual.pdf

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