Как рассчитать мощность бп: Калькулятор мощности — найди лучший бесшумный БП be quiet!

4 точных калькулятора БП для ПК

При сборке системника важно обращать внимание не только на главные компоненты, вроде «матери», ЦПУ и RAM, а и на блок питания. О том, какая роль отведена этому элементу, как его правильно подобрать — в статье.

Для чего нужно рассчитывать мощность блока питания для ПК?

Это — источник питания всей начинки. От него зависит, насколько стабильно вся система будет работать. Он также влияет на безопасность: многие модели оснащаются защитой от замыкания, перепадов напряжения.

В характеристиках комплектующих можно найти, сколько энергии они потребляют, а иногда — и рекомендованное минимальное значение мощности БП. Если игнорировать их, то компоненты как минимум откажутся работать или и того хуже: могут сами сгореть и «соседей» прихватить.

Именно поэтому необходимо рассчитывать мощность БП так, чтобы он смог обеспечить энергией все другие части PC.

Онлайн-калькулятор мощности блока питания

Инструмент дает возможность легко определить нужные параметры устройства питания для конкретного компьютера. Он пригодится как новичкам, так и продвинутым юзерам.

Калькулятор доступен online, поэтому не привязан к ОС: если ПК не работает, все подсчеты можно сделать со смартфона или планшета. К тому же, платить за пользование не надо.

Важно: независимо от предоставленных данных, желательно прибавить к результату около 30%. Тогда при апгрейде менять БП не придется. К тому же, бывает, что производитель указывает пиковый показатель мощности, а не номинальный.

Пригодится: Как проверить блок питания для компьютера: правильная проверка БП 4 способами

Как пользоваться Online-калькуляторами

Это несложно: нужно ввести требуемые значения в отведенные для этого поля — все подсчитывается автоматически. Ниже — четыре точных инструмента.

Калькулятор мощности блока питания MSI

Удобный вариант для расчета мощности источника питания компонентов. Интерфейс здесь прост, все понятно интуитивно.

Как пользоваться

При открытии страницы впервые можно увидеть, что справа написано рекомендуемый минимум — 0 Вт. Он изменится, когда пользователь заполнит остальные разделы:

• CPU. Нужно указать производителя, выбрать модель, поколение и серию.
• Видеокарты. Здесь надо действовать по аналогичной схеме. Но понадобится добавить количество дискретных адаптеров.
• Дополнительные карты PCI и PCI-e. В этих разделах указывается тип плат расширения, например, х8 или х16. Пользователю нужно отметить число плат в системе, если они имеются.
• Накопители: жесткие диски, оптические приводы. Пользователю нужно указать их количество или оставить значение нулевым, если какой-то компонент он ставить не будет.
• Внешние устройства. Нужно прописать количество девайсов, подключенных по USB.
• Память. Следует отметить используемый тип модулей ОЗУ, например, DDR4, и число модулей RAM.
• Другие. Здесь надо прописать, сколько установлено вентиляторов, есть ли гнезда под карты-памяти.

Полезно: Сборка системного блока своими руками в 10 этапов: полное руководство

Калькулятор блока питания Cooler Master

Еще один удобный инструмент для расчета оптимального показателя мощности БП под конкретную сборку. Калькулятор поддерживает 2 режима:

1.Standard — упрощенный и быстрый способ рассчитать необходимый минимум для стабильной работы системы ПК, указав все комплектующие сборки по аналогии с приведенным выше примером.

2.Advanced — для продвинутых пользователей компьютеров с расширенными возможностями. Подойдет тем, кто планирует увеличивать производительность системы путем разгона комплектующих. Тут учитывается TDP процессора, включая нагрузку на него в оверклоке. Такой вариант позволяет учесть и подсоединенную периферию.

Калькулятор блока питания на Outervision.com

Вычислитель мощности представляет собой усовершенствованный вариант предыдущего онлайн-инструмента.

Здесь также можно найти базовый режим, где надо ввести основные данные о компонентах, а далее — дело техники. Можно воспользоваться версией инструмента для экспертов. У нее — внушительный арсенал тонких настроек и широкий ассортимент комплектующих, который может заинтересовать оверклокеров.

Есть возможность ознакомиться с готовыми решениями в разделе «Предварительно Настроенные Сборки ПК», который разбит на категории:
игровые,

• работа с фото и видео,
• стриминг,
• для дома и офиса,
• рабочие станции.

Узнайте: Как подключить монитор к системному блоку: 4 шага

Калькулятор блока питания от Enermax

Этот инструмент имеет множество разделов для заполнения, что позволяет учесть практически любые нюансы сборки и провести максимально точные расчеты мощности элемента питания.

Помимо производителя и модели основных компонентов компьютера при подборе оптимального БП учитывается:

1. время работы ПК, которое задается пользователем;
2. диаметр каждого из установленных вентиляторов системы охлаждения;
3. тип накопителя;
4. модель мыши и клавиатуры, подключенных по USB.

Также в расчет берутся другие параметры системы, включая назначение и форм-фактор материнки.

Один из главных плюсов — постоянно обновляемая база начинки. Это не только ключевые элементы, вроде ЦП, материнки и GPU, а и корпусные кулеры.

Выберите правильный источник питания для ПК

С расчетами мощности БП теперь все понятно, однако это не единственный критерий.

Основные параметры:

Форм-фактор. Подбирается исходя из размера корпуса: АТХ, мини АТХ и т. п.

Тип подключения. Блоки питания делят на классические (с несъемными проводами) и модульные, где ненужные кабели можно отключить. Также бывают варианты, где основные провода, вроде питания системной платы, не снимаются, а часть можно убрать.

Коннекторы. Материнки могут подключаться как 24-пиновыми, так и 20- пиновыми кабелями (серверные и более ранние модели), а разъем для питания CPU может иметь 4 или 8 контактов. Есть более универсальные БП с коннекторами «20+4» для платы и «4+4» для CPU. Стоит убедиться в наличии проводов для дополнительного питания видеокарты: некоторым ГПУ оно требуется.

Читайте также: Как можно подключить системный блок к Wi-Fi: краткое руководство в 5 разделах

Отсутствие шума при работе. В современных аппаратах есть система охлаждения — это вентиляторы на 80, 120 и 140 мм. Тут действует одно простое правило: больше размер лопастей = тише работа. Также стоит отметить, что БП — негромкий, если функционирует не на пределе своих возможностей. Это еще одна причина взять источник питания с запасом мощности.

Сертификаты и энергоэффективность. Соотношение потребляемой энергии и той, что пользователь получает на выходе, тоже крайне важный критерий выбора. Максимальной эффективности помогает добиться стандарт Energy Star 4.0: минимальный показатель КПД — 80%. В характеристиках есть обозначения. В каждом — упомянутое число и слово Plus. Расшифровка — в таблице.

Любопытно: у CHIEFTEC 850W — минимум 90% энергоэффективности.

Примечание: если нет обозначений, энергоэффективность аппарата, скорее всего, существенно ниже 80%. Обычно этим грешат бренды-ноунеймы. Так что брать такой вариант — рискованно: он может сгореть, а заодно и повредить другие элементы. При выборе блока нужно помнить, что максимум эффективности от девайса стоит ждать только при 50% нагрузки на PC.

Инструкция: Как подсоединить 2 монитора к ПК+ настройка и софт для работы с двумя мониторами

Как видно, определить оптимальную мощность источника питания нетрудно. Всего-то нужно суммировать энергию, затрачиваемую всеми элементами, включая внешние девайсы, и приплюсовать 30%. Так и вся начинка получит нужную подпитку, и для разгона или апгрейда будет запас. А калькулятор значительно упростит задачу.

Питаемся правильно: как выбрать блок питания для компьютера

К сожалению, в компьютер нельзя установить любую приглянувшуюся железку. Чтобы ПК функционировал нормально, комплектующие должны быть совместимы между собой по определенным параметрам. У блоков питания таких характеристик не так много, но в них нужно уметь разбираться, чтобы подобрать оптимальную модель.

Питание потом. Главное — чтобы влезло!

В первую очередь обратите внимание на габариты блока питания. Вам нужен такой, который влезет в корпус. 

Иными словами, если у вас корпус форм-фактора ATX, то и блок питания должен быть такого же типа. Можно меньше. Если взять больше, то комплектующая не влезет в корпус, и её придется оставлять проветриваться снаружи. Самые популярные форм-факторы следующие: 

• ATX — это самый распространенный форм-фактор блоков питания для ПК. Они имеют габариты 150x86x140 мм и бывают двух вариантов исполнения: с закрытым (80 мм) и открытым (120 мм) вентилятором. 
• SFX – компактные блоки питания с короткими проводами и размерами 125×51,5×100 мм. Это форм-фактор для компактных мультимедийных ПК или серверов. 
• TFX – форм-фактор для корпусов нестандартной формы или небольшой высоты, тоже с короткими проводами. Его размеры – 85x65x175 мм. Грубо говоря, SFX более «квадратный», а TFX более «вытянутый». 
• Внешние блоки питания вообще не предназначены для установки в корпус компьютерам. Они чаще всего имеют большую мощность и используются в профессиональном оборудовании.

Смотрим на коннекторы

Блок питания подключается практически ко всему железу в компьютере. В зависимости от типа коннектора, у вас получится запитать только определенный тип комплектующих.

1. Основной кабель питания 20+4 pin. Версия 1.0 и выше подключается к материнской плате при помощи 20-pin разъема. Это устаревший стандарт, сейчас такие блоки питания не встречаются. Версия 2.0 и выше подключается к материнской плате при помощи 24-pin разъема. Многие из таких БП обратно совместимы со старыми материнскими платами, так как имеют разделенный разъем (20+4 pin). 
2. Кабель питания ЦПУ. Подает питание на процессор. На картинке стандартный разъем 4-pin, но существуют также вариант 4+4 pin — для особо мощных процессоров. Если на материнской плате для питания процессора располагается 8-pin коннектор, а БП имеет только 4-pin кабель, то не переживайте. У вас всё равно получится запустить систему, если просто вставить 4-pin коннектор в разъем 8-pin.
3. Кабель питания жесткого диска SATA. Подает питание на накопители современного типа.
4. Кабель питания периферии. В настоящее время используется редко. В основном используется для подключения подсветки, корпусных кулеров, регуляторов оборотов и т.д.
5. Кабель питания шины PCI-Express. Предназначен для коннекта видеокарты. Чаще всего встречается в формате 6+2 pin. Но существуют и другие.
6. Кабель питания флоппи-привода. Использовался для подачи питания на устройство для чтения дискет. Устаревший тип кабеля. Также иногда применяется в платах расширения (например, звуковая карта).

Выбирая БП, определитесь с конфигурацией комплектующих. В любом блоке питания присутствует основной кабель и хотя бы один кабель питания процессора. Если у вас несколько дисков SATA, подберите модель с соответствующим числом кабелей питания. Это касается дисков IDE, а также CD/DVD-приводов. Если у вас мощная видеокарта или несколько видеокарт, для их питания могут понадобиться дополнительные кабели PCI-Express.

В редких случаях вам понадобятся все имеющиеся кабели у блока питания. А, значит, незадействованные провода будут только мешать, закрывая воздушные потоки и задевая остальные комплектующие. В современных моделях эта проблема решается за счет модульности конструкции. Просто отключите ненужные провода и отложите их до тех пор, пока в них не возникнет необходимость.

Какой мощности блок питания выбрать для компьютера?

Мощность современных БП варьируется от 200 до 2400 Вт, кому и сколько будет достаточно?

• Если вы ищете блок питания для офисного или домашнего ПК, вам вполне хватит мощности в 300-400 Вт — бытовое «железо» много энергии не просит. Например, можно взять недорогой блок Be Quiet:

• Eсли вы ищете блок питания для игрового ПК, нужно присмотреться к моделям как минимум на 400-650 Вт. Игровой процесс требует куда больших мощностей — это всем известно. По соотношению цены и качества покупателям-геймерам нравятся продукты фирмы Chieftec, например, вот такой:

• Для особо мощных конфигураций с несколькими видеокартами уже стоит рассматривать модели от 650 Вт. Вот вам в подарок блок питания AeroCool на 1200 Вт за волшебные деньги для своей мощности:

Определяемся с сертификацией

Что еще нужно учесть? Энергоэффективность. Для ее оценки существует специальная шкала сертификации

80 PLUS c шестью уровнями градации: простой, Bronze, Gold, Silver, Platinum и Titanium. Сертификат определяет КПД блока питания: отношение потребляемой мощности к выходной. На российских прилавках обычно лежат БП с простыми, бронзовыми, золотыми или платиновыми сертификатами.

Мы рекомендуем отказаться от несертифицированных блоков, потому что невозможно по таким устройствам определить их итоговую мощность. Наличие сертификации — гарантия, что вы получите заявленные ватты. В целом, особого смысла гнаться за топовой сертификацией нет: для домашнего пользования будет вполне достаточно простого 80 PLUS или 80 PLUS Bronze. Но если вы готовы потратиться на титановый БП с лучшим КПД — вот вам хорошая модель:

Если вы хотите более точно вычислить количество энергии, которое будет потреблять ваш ПК, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Например, компания Be Quite предлагает такую возможность. Вам останется заполнить поле рядом с каждой комплектующей, и вы увидите результат. Также производители видеокарт всегда указывают рекомендованную мощность блока питания, поскольку графический адаптер является самым прожорливым устройством в компьютере. Например, для топовой Nvidia RTX 3090 производитель советует устанавливать БП на 750 Вт.

Напоследок проверьте наличие у БП защиты от перегрева, перегрузки и короткого замыкания — и, в общем-то, можно отправляться в магазин, не вникая в сложности взаимоотношения ватт и вольт.

Не забываем про «ништяки»

В финале, когда все основные параметры подобраны, можно посмотреть в сторону различных дополнительных технологий, которые предлагают девелоперы. Если вы являетесь фанатом тихого железа, обратите внимание на полупассивные системы охлаждения в блоках питания. Кулеры в таком случае будут включаться только с определенного порога, например, когда БП загружен на 50-60%.

А в простое вентилятор просто не будет крутиться.

Также не забывайте про отстегивающиеся кабели, про которые мы писали выше. Добавим, что в полностью модульных конструкциях особого смысла нет, потому что кабель питания процессора и кабель питания материнской платы будет задействован в любой конфигурации компьютера. А вот менее значимые коннекторы нужны далеко не все и не всегда. Поэтому мы рекомендуем частично модульные блоки.

Для серверных решений придумали блоки питания с резервированием. Они предназначены для обеспечения питания нагрузки при отсутствии основного источника (сети 220 В). Работают с аппаратурой, которая имеет встроенный сетевой преобразователь и входы под резервное питание. По сути, представляют собой сетевые зарядные устройства для АКБ и схемы защиты.

Читайте также:

Теги блок питания

Как рассчитать мощность блока питания для компьютера

Грамотно собранный компьютер – это очень хорошо, а правильно подобранный к нему блок питания – вдвойне прекрасно! 🙂 Как правильно рассчитать мощность блока питания для компьютера – целая наука, но я расскажу вам простой и одновременно очень действенный способ расчета мощности. Поехали! 🙂

Вместо предисловия

Расчет мощности важен, так как слабый блок питания не будет «тянуть» ваше «железо», а чересчур мощный блок – излишняя трата денег. Конечно же, нам это не интересно, и мы будем искать самый оптимальный вариант 🙂 Теперь к сути дела.

Расчет мощности БП

В идеале мощность блока питания подбирается из расчета максимального потребления мощности всей начинки компьютера при пиковой нагрузке. Почему так? Да очень просто – чтобы в самый ответственный и напряженный момент игры в пасьянс компьютер не выключился от нехватки энергии 

Рассчитывать мощность, которую потребляет ваш компьютер в режиме максимальной нагрузки вручную уже совсем не модно, поэтому намного проще и правильнее будет использовать онлайн калькулятор расчета блока мощности питания. Я использую вот этот, и он мне очень нравится:

http://www.coolermaster.com/power-supply-calculator/

Не пугайтесь английского языка, на самом деле там все очень просто 

Вот пример, как я рассчитывал мощность блока питания для своего компьютера (картинка кликабельна):

1.

Motherboard

В разделе Motherboard выбираем тип материнской платы компьютера. Для обычного ПК ставим Desktop,  для сервера, соответственно – Server. Также предусмотрен пункт Mini-ITX для плат соответствующего форм-фактора.

2. CPU

Раздел спецификаций процессора. Сначала указываете производителя, затем сокет процессора, а затем сам процессор.

Слева от имени процессора число 1 – это количество физических процессоров на плате, а не ядер, будьте внимательны! В большинстве случаев на компьютере стоит один физический процессор.

Заметьте, что CPU Speed и CPU Vcore выставляются автоматически, в соответствии со штатными значениями частот и напряжения ядра. Вы можете изменить их при необходимости (это полезно для оверлокеров).

3. CPU Utilization

Тут указывается, какая нагрузка будет ложиться на процессор. По умолчанию стоит 90% TDP (recommended) – можно оставить как есть, а можно установить 100%.

4. Memory

Это раздел для оперативной памяти. Указываете количество планок и их тип с размером. Справа можно установить флажок FB DIMMs. Его нужно ставить в том случае, если у вас оперативная память типа Fully Buffered (полностью буферизованная).

5. Video Cards – Set 1 и Video Cards – Set 2

В этих разделах указываются видеокарты. Video Cards – Set 2 нужен, если вдруг у вас на компьютере одновременно стоят видеокарты от AMD и NVidia. Тут, как и с процессором – выбираете сначала производителя, затем имя видеокарты, и указываете количество.

Если видеокарт несколько, и они работают в SLI, либо Crossfire режиме, то справа ставите флажок (SLI/CF).

Аналогично, как и в разделе с процессорами, Core Clock и Memory Clock выставляются на заводские для данной видеокарты значения. Если вы их меняли на своей видеокарте, то тут можно указать свои значения частот.

6. Storage

Тут все просто – указываете, сколько и каких жестких дисков установлено в системе.

7. Optical Drives

Здесь указывается, сколько и каких дисководов у вас установлено.

8. PCI Express Cards

В этом разделе ставим, сколько и каких дополнительных карт расширения установлено в слоты PCI-Express. Можно указать звуковые карты, ТВ-тюнеры, различные дополнительные контроллеры.

9. PCI Cards

Аналогично предыдущему пункту, только тут указываются устройства в PCI – слотах.

10. Bitcoin Mining Modules

Раздел указания модулей для майнинга биткоинов. Для тех, кто знает, комментарии излишни, а те, кто не знает – не заморачивайтесь и просто читайте дальше 🙂

11. Other Devices

Здесь можно указать, какие еще у вас есть примочки в компьютере. Сюда входят такие устройства, как панели управления вентиляторами, датчики температуры, картридеры и прочее.

12. Keyboard / Mouse

Раздел клавиатура / мышь. Три варианта на выбор – нет ничего, обычное устройство или игровое. Под игровыми клавиатурами / мышами подразумеваются клавиатуры / мыши с подсветкой.

13. Fans

Тут ставим, сколько вентиляторов и какого размера в корпусе установлено.

14. Liquid Cooling Kit

Здесь указываются системы водяного охлаждения, а также их количество.

15. Computer Utilization

Здесь – режим использования компьютера, а точнее, примерное время работы компьютера в сутки. По умолчанию стоит 8 часов, — можно оставить и так.

Финал

После того, как вы указали все содержимое своего компьютера, нажимайте кнопку Calculate. После этого вы получите два результата – Load Wattage и Recommended PSU Wattage. Первый – это реальная потребляемая мощность компьютером, а вторая – рекомендуемая минимальная мощность блока питания.

Стоит помнить, что блок питания всегда берется с запасом мощности в 5 — 25%. Во-первых, никто не гарантирует, что через полгода – год вы не захотите устроить апгрейд компьютера, а во-вторых, — помните про постепенный износ и падение мощности блока питания.

А на этом у меня все Задавайте вопросы в комментариях, если что-то непонятно или просто нужна помощь, а также не забудьте подписаться на рассылку новостей сайта.

Удачи!  🙂 

Онлайн-калькуляторы для определения мощности ПК — теория и практика | Клуб DNS

Узнать мощность своего компьютера можно по-разному: вооружиться мультиметром и тестировать вручную или зайти на онлайн-калькулятор и посчитать все за 5 минут. Последние выдают результаты автоматически — вбиваешь свои данные и готово. А мы в этом материале проверяем онлайн-калькуляторы на честность. Какие из них выдают более точные данные, какими проще и удобнее пользоваться? И стоит ли вообще доверять готовым алгоритмам или лучше все перепроверить самому?

Тестируем реальную мощность ПК

Перед проверкой калькуляторов сначала нужно определить реальную мощность ПК. Тестируем пару персональных компьютеров двумя способами:

• Амперметром ACM91 измеряется ток по выходным линиям блока питания. Далее рассчитывается, затем суммируется мощность.
• По входу блока питания (220 В) измеряется мощность. В этом случае делается поправка на КПД блока питания и используется как справочное значение.

ПК нагружались тестом стабильности от AIDA, видеокарта — дополнительно стресс-тестом от FurMark. Все компоненты ПК работали в штатном режиме, без разгонов. Для видеокарты была установлена максимальная производительность из предложенных производителем Profiles.

Тесты онлайн-калькуляторов мощности

Калькулятор от Bequiet

https://www.bequiet.com/ru/psucalculator

Онлайн калькулятор от известного производителя солидных блоков питания Bequiet.

Разработчики калькулятора не стали мудрить и предусмотрели в калькуляторе расчет только по четырем основным компонентам: процессор, видеокарта, система и охлаждение.

Мощность потребления процессора определяется по его TDP.

Мощность видеокарты в соответствии с характеристиками от производителя. Список моделей внушительный, но нужной GTX 1650 Super в списке нет. Выбрал GTX 1660, которая потребляет на 20 Вт больше.

В разделе «Система» можно указать количество модулей памяти, устройств SATA и даже устройств PATA. Каждый модуль памяти добавляет 4 Вт к рассчитываемой мощности, каждое устройство SATA или PATA — по 15 Вт. В качестве устройства SATA я укажу свой SSD М.2, так как в калькуляторе отсутствует отдельное поле для указания таких устройств.

В разделе «Охлаждение» можно указать дополнительные вентиляторы в системе и (или) систему водяного охлаждения. Каждый вентилятор добавляет 5 Вт.

В калькуляторе предусмотрены еще две установки — «Использование USB 3.1 Gen 2 для передачи энергии» и «Планируете ли вы разгонять компьютер или использовать разогнанные компоненты».

Спецификация USB 3.1 Gen 2 в теории подразумевает возможность передачи до 100 Вт мощности. И действительно, если установить здесь галочку, то рассчитанная потребляемая мощность компьютера увеличится на 100 Вт.

Если установить галочку в разделе «Планируете ли вы разгонять компьютер», то калькулятор добавит 15 % к данным.

Калькулятор от Сoolermaster

https://www.coolermaster.com/power-supply-calculator

Потребляемая мощность процессора определяется калькулятором по его TDP.

Материнская плата указывается через форм-фактор. По этому параметру добавляется определенная мощность (ATX — 70 Вт, Micro-ATX — 60 Вт).

Видеокарт в списке мало. Я не обнаружил ни GTX1650 Super, ни GTX1660. Выбрал близкую по мощности GTX1650 (85 Вт).

Память выбирается по типу и объему. Например, одна плашка DDR4 объемом 8 ГБ добавляет 3 Вт.

Есть возможность добавить SSD по его объему. Выбор SSD на 250 ГБ добавляет 40 Вт, что явно многовато.

HDD указывается по скорости вращения шпинделя и форм-фактору. При этом HDD с 7200RPM и 3.5″ добавляет 15 Вт, что в среднем не далеко от реальности.

Калькулятор от MSI

https://ru.msi.com/calculator

Тут конфигурацию можно добавить уже более подробно, чем в двух предыдущих калькуляторах. Разработчики предлагают указывать устройства PCI, PCIe, внешние устройства USB и даже устройства с интерфейсом 1394 (FireWire) и карт-ридеры с фронтальной загрузкой.

Чтобы выбрать процессор, надо указать аж пять параметров — тут запрашивается даже его так называемый код. Мощность процессора также определяется по его TDP.

А вот SSD нет. С другой стороны, твердотельные накопители с разъемом SATA или М.2 можно условно указать в разделе «Доп. карты PCE Express» как устройство PCIe 3.0х1. Это даст 12 Вт прибавки.

Видеокарту GTX 1650 Super я опять не обнаружил в списке. Поэтому снова указал GTX 1660 и получил плюсом 120 Вт.

Каждое внешнее USB устройство добавляет 5 Вт. Одна плашка памяти DDR4 добавляет 3 Вт.

В калькуляторе есть раздел для устройств PCI. Например, SoundBlaster добавит 6 Вт, а RAID контроллер аж целых 20 Вт.

Калькулятор примечателен тем, что показывает рассчитываемую мощность сразу по мере ввода данных о комплектующих. Это позволяет оценивать вклад каждого компонента компьютера в общую потребляемую мощность.

Калькулятор от Outervision

https://outervision.com/power-supply-calculator

В калькуляторе есть возможность выбора платформы, разработчики этот раздел почему-то назвали Motherboard. По умолчанию выбран Desktop, который сразу в расчет добавляет 110 Вт мощности. Эта мощность и будет являться резервом для всех неучтенных потребителей или режимов работы.

Мощность процессора, как и везде, определяется по его TDP.

Одна из особенностей калькулятора — учет параметров разгона процессора (частота и напряжение питания ядер) и видеокарты.

Память выбирается по типу и объему. Кстати, для памяти частоту разгона указать не получится, что выглядит немного не логично.

Предусмотрен выбор всевозможных устройств хранения, даже дисков с интерфейсом IDE. Есть и SSD M.2, который добавил аж 1 Вт мощности. Обширный список устройств с интерфейсом PCI и PCIe и большой выбор прочих устройств, от USB до светодиодной ленты.

В итоге получаем расчетную максимальную потребляемую мощность системы, рекомендуемую минимальную мощность блока питания (Recommended PSU Wattage) и рекомендуемую мощность источника бесперебойного питания — ИБП (Recommended UPS rating).

Считать или не считать — выводы и результаты

Подведем итог. Сведем все результаты в одну таблицу.

Наиболее близкую к реальности мощность показывает калькулятор от Bequiet. Его разработчики рекомендуют использовать БП в режиме нагрузки от 50 до 80 %. Я бы остановился на рекомендации в 50 % — будет некий запас на комплектующие и те режимы работы, которые не учитывает калькулятор, плюс получим выигрыш в тишине. Тогда для рассматриваемой конфигурации ПК1 будет оптимальным использование БП мощностью 400 Вт. Может показаться, что этого маловато, но надо понимать, что калькулятор предполагает использование блоков питания от Bequiet.

Калькулятор Bequiet прост в использовании, но не учитывает множество устройств, которые могут быть установлены, а их потребление в сумме может быть очень даже весомым.

В калькуляторе от CoolerMaster добавлена возможность указывать типоразмер материнской платы. Это добавляет определенный резерв мощности, который может пригодиться для не учтенных комплектующих. Во всем остальном он схож с Bequiet и к нему можно применять те же рекомендации по выбору БП.

Калькулятор от CoolerMaster резервирует фиксированную мощность для неучтенных комплектующих и режимов работы.

Если в ПК присутствует много дополнительных устройств, то лучше все-таки использовать калькулятор от MSI или от Outervision. По результатам расчетов от MSI необходимо также выбирать БП с двукратным запасом.

А вот калькулятор Outervision выдает сразу рекомендуемую мощность БП. Для рассматриваемой конфигурации ПК1 калькулятор рекомендует БП мощностью 358 Вт. Округляем в большую сторону до ближайшей сотни — получаем 400 Вт.

При расчете можно учесть время использования компьютера за сутки. При этом калькулятор добавляет 5 % к рекомендуемой минимальной мощности блока питания, если ПК будет использоваться в режиме 24/7 против одного часа. Таким образом определяется некий запас надежности БП при круглосуточной работе ПК.

Калькулятор показывает предполагаемый ток по основным линиям БП, предлагает рассчитать экономию электроэнергии и финансовую выгоду при использовании БП с более продвинутыми сертификатами эффективности. Правда, применительно это только к БП от EVGA.

Калькулятор Outervision рассчитывает мощность источника бесперебойного питания (ИБП). Не забудьте указать диагональ используемого монитора.

Все калькуляторы грешат отсутствием некоторых моделей комплектующих. Наверное обычный пользователь не станет искать схожие по характеристикам модели, анализировать и сравнивать. Если возникнет такая проблема, то скорее всего он просто откажется от калькулятора и пойдет по форумам с вопросом какой БП выбрать.

Для таких юзеров есть и другие способы определения мощности БП. Например, можно ориентироваться на рекомендации производителей видеокарт. В частности, для GTX-1650 Super рекомендуется мощность БП 450 Вт, что в общем, соответствует значениям, которые получены при помощи калькуляторов с учетом рекомендаций.

Если же в ПК не используется отдельная видеокарта, то можно смело использовать современный блок питания с минимальной мощностью 300–400 Вт. Этого будет более чем достаточно для стандартной конфигурации настольного ПК.

Итог

Принимая во внимание поправки к программам, всеми перечисленными калькуляторами можно уверенно пользоваться. Результаты получаются вполне достоверными, а рекомендации по блокам питания — жизнеспособными. Для продвинутых пользователей больше подходит Outervision благодаря куче дополнительных опций и расширенным советам. Для владельцев ПК с минимальной конфигурацией можно использовать калькуляторы от Bequiet или Сoolermaster, хотя бы просто чтобы не запутаться. В любом случае онлайн-калькуляторы являются отличным инструментом для оценки потребляемой мощности вашего ПК и помогут в выборе блока питания или ИБП.

Как выбрать блок питания для компьютера можно почитать по ссылке.

С вами был Клуб DNS, подписывайтесь, заходите в гости, пишите. Всегда рады! 🙂

Мощность блока питания — какая она должна быть, как правильно ее выбрать.

Источники питания имеют повсеместное применение. Из задача заключается в преобразовании электрической энергии в тот вид (те параметры), который используется конкретным электротехническим устройством. Известно, что в обычной городской сети применяется переменный ток с величиной напряжения в 220 вольт (с небольшим отклонением), частотой 50 герц. Причина этому простая. Этот тип тока и величина напряжения легче всего преобразовывать на подстанциях и передавать на удаленные расстояния с минимальными потерями. Большинство электротехники использует для своего непосредственного питания именно постоянный ток с более низким напряжением питания (обычно это 3, 5, 6, 9, 12, 24 вольта). Вот и получается, что функцию преобразования одного типа тока и напряжения в другие выполняет блок питания.

Одной из основных и главных характеристик любого блока питания является электрическая мощность. Именно она характеризует, какую работу может выполнять источник питания за определенных промежуток времени. Электрическая мощность находится по такой простой формуле: P = U * I. Словами это будет звучать как — мощность равна напряжение умноженное на силу тока. Напряжение — это разность электрических потенциалов (ее еще можно сравнить с давлением, к примеру воды в водопроводе). Ток — это упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике (его можно сравнить с самим потоком воды в трубе). Следовательно, произведение тока на напряжение будет характеризовать как бы общую силу, в нашем случае блока питания. Электрическая мощность измеряется в ваттах (Вт).

Теперь что касается нашей главной темы — какова должна быть мощность блока питания, как правильно ее выбрать под свои конкретные нужды. Ответ простой. Нужно известное выходное напряжение умножить на максимальную силу тока, что будет потребляться нагрузкой, ну и плюс некий запас (пусть это будет где-то 25-50%). К примеру, у нас есть электрическое устройство, которое рассчитано на напряжение питания (постоянное) 12 вольт. На нем указан ток потребления, пусть это будет 500 мА (это 0,5 ампера). Следовательно мы 12 вольт умножаем на 0,5 ампера, получаем 6 ватт (это мощность данного устройства). Значит нам нужен будет блок питания, у которого электрическая мощность будет чуть больше 6 Вт. Идеальный вариант — 10 Вт.

Брать или делать блоки питания впритык по мощности (какую имеет устройство нагрузки, на такую и рассчитан блок питания, без запаса) не стоит. Это будет при максимальной нагрузке вызвать нагрев самого источника питания (его выходные электрические цепи). Естественно, в лучшем случае ничего не произойдет, в худшем — ваш блок питания попросту выйдет из строя со временем. Стоит учитывать, что не всегда мощность, указанная на блоке питания соответствует действительной (которую он реально может обеспечивать). В первую очередь это касается дешевых блоков питания. Так что запас по мощность должен быть обязательно.

К примеру, выбор блока питания на компьютер. Имеются множество фирм производителей, у которых они собраны по абсолютно различным схемам. У более дешевых вариантов внутри скорей всего будет отсутствовать дополнительные защиты от перегрузок, бросков и скачков напряжения, что негативно может сказаться как на самом блоке питания, так и на вашем компьютере. Гнаться за самым дорогим также не совсем рационально, так как вы можете попросту сильно переплатить. Пожалуй лучше сначала определится с нужной мощностью компьютерного блока питания (учитывая какие платы будут входить в комплектацию ПК, мощность видеокарты, процессора, количества блоков памяти, винчестеров дополнительных наворотов и т.д.), а потом среди достаточно известных брендов выбрать блок питания по средней цене. Естественно, перед покупкой не лишним будет проконсультироваться у продавца.

Если вы собрались собирать лабораторный блок питания своими руками, и возник вопрос, а какой мощности его делать, то опять же подумайте о максимальной нагрузке, которую вы планируете к нему подключать. Каково должно быть на нем максимальное выходное напряжение и сила тока? Обычно делать так. Максимальное напряжение на выходе пусть будет 25 вольт, которое будет регулироваться от 0 до 25 вольт. Максимальная сила тока пусть будет 6 ампер. Его вполне хватит для питания многих электротехнических устройств. Значит 25 вольт умножаем на 6 ампер и получаем мощность величиной в 150 ватт. Не забываем о запасе. В итоге наш лабораторный блок питания должен иметь общую мощность в 180 ватт. Именно под эту мощность и нужно выбирать понижающий трансформатор.

P.S. Имейте в виду, что существует активная и реактивная мощность. Они между собой достаточно сильно отличаются. Мы в данной статье говорили о активной электрической мощности, которую потребляют различные электротехнические устройства. Она соответствует тем цепям, где имеется только активная нагрузка такая как обычные нагреватели, лампы накаливания и т.д. Реактивная мощность подразумевает реактивную нагрузку такую как катушки (индуктивность) и емкость (конденсаторы).

Как рассчитать мощность компьютера? Советы, по расчету мощности блока питания

Содержание:

Как рассчитать мощность компьютера?

Очень часто на различных форумах и других интернет-ресурсах, посвященных компьютерам, можно встретить сообщения авторов о том, как у них сгорел блок питания. А вместе с ним заодно «полетели» материнская плата, процессор и видеокарта. Исходя из этого, в очередной нашей статье считаем необходимым рассказать вам, как рассчитать мощность компьютера.

Это необходимо чтобы установить на него соответствующий блок питания, способный выдержать ту максимальную нагрузку, которая будет возникать во время работы всех устройств Вашего компьютера. Для ответа на данный вопрос рассмотрим вкратце принцип работы блока питания, а также определим потенциальную потребляемую мощность основных устройств в компьютере.

Кто-то скажет, что на сегодняшний момент проблемы нехватки мощности нет. И мы можем в любом компьютерном магазине приобрести блок питания от 500 до 1000 ватт, которого хватит с запасом на два-три года вперед. Однако нашей целью не есть найти таблетку от головной боли, а все-таки разобраться в сущности вопроса. Как правильно рассчитать мощность компьютера, чтобы оптимально подбирать к нему все комплектующие, не переплачивая при этом за какие-либо бесполезно завышенные характеристики?

Зачем нужен расчет мощности компьютера?

Нередко пользователь, установив в свой старенький компьютер, например, новый высокопроизводительный графический редактор, ожидает получить на мониторе качественную картинку и удовольствие от игры. На деле же происходит так, что никакой картинки у нас не появляется, а из блока питания доносится запах дыма, что вызывает только досаду и недоумение.

Почему же так происходит? Все происходит по той причине, что номинальная мощность блока питания намного ниже той мощности, что потребляют все устройства компьютера в совокупности. Блок питания просто не выдерживает и сгорает.

Рассчитываем питание компьютера

Поэтому, перед тем, как покупать новый мощный девайс на свой компьютер, следует проконсультироваться у продавца, сможет ли выдержать Ваш блок питания более высокую нагрузку или же придется вместе с девайсом обновлять и сам блок.

К сожалению, узнать, сколько мощности реально потребляет тот или иной компонент компьютера почти невозможно, так как даже модули оперативной памяти от разных производителей потребляют от 5 до 20 Вт.

Рассчитываем мощность компьютера. Основные понятия

Чтобы понять, как рассчитать мощность компьютера и правильно подобрать к нему блок питания, расскажем Вам, что же такое мощность, а также вкратце остановимся на принципах работы блока питания.

Итак, вспоминая школьный курс физики, отметим, что мощность — физическая величина, которая характеризует энергию, полученную или отданную объектом за единицу времени. Таким образом, выделяют следующие виды мощности: выходная (выделяемая) и потребляемая (поглощаемая).

Мощность для схемы постоянного тока в участке цепи: P (мощность) =U (напряжение)*I (сила тока). Данная формула употребляется как для того, чтобы рассчитать мощность компьютера, так и чтобы рассчитать выходную мощность блока питания и рассеиваемую тепловую мощность.

Мощность силы тока

В свою очередь, тепловая мощность, которая выделяется при нагреве элемента блока питания, будет напрямую зависеть от силы тока, который проходит через все потребители.

Следует запомнить, что сумма всех мощностей, потребляемых комплектующими не должна превосходить выходную мощность источника питания.

Как же правильно рассчитать мощность компьютера?

Перед тем, как рассчитать питание компьютера и выбрать подходящий для него блок, следует уяснить, что суммарная мощность всех комплектующих должна быть меньше максимальной выходной мощности источника питания.

При расчете мощности ПК важно учесть, что система неравномерно потребляет мощность. Максимум забирает момент включения компьютера или отдельного устройства, чтение/запись дисков, передача информации с/на жесткий диск, одновременный запуск множества программ и т. д. Для устройств, которые в силу своей специфики потребляют большое количество энергии, фирмы-производители зачастую указывают пиковое значение мощности. Отсюда следует, что максимум, который будет потреблять система в целом, можно вычислить путем простого сложения мощностей всех устройств, которые подключены к блоку питания.

Далее предложим Вам приблизительную схему потребления мощности различными компонентами компьютера:

• центральный процессор потребляет в среднем от 50 до 120 Вт. Причем, чем больше тактовая частота, тем больше потребляемая им мощность.
• материнская плата потребляет в среднем от 15 до 30 Вт. Причем, если на плате имеются интегрированные устройства, например, звуковая карта, то, соответственно, такая плата требует большего питания.
• потребляемая мощность графического редактора – от 60 до 130 Вт. И если у видеокарты есть дополнительное питание, она потребляет больше, чем те, которые оного не имеют. Соответственно: 50-70 Вт – без дополнительного питания и 100-130 с ним. В моменты максимальной нагрузки (например, во время ресурсоемких игр) потребляемая мощность современных видеокарт может возрастать и до 300-400 Вт.
• модули оперативной памяти потребляют от 5 до 20 Вт. Потребление напрямую зависит от емкости модуля. Кроме того, если на модуле памяти имеются различные «навески», типа фильтрующих конденсаторов, потребление мощности увеличивается.
• жесткие диски потребляют от 15 до 60 Вт. Причем, когда винчестер активно работает (происходит поиск файлов, копирование или запись информации), потребление питания сводится к максимуму. Также происходит во время включения компьютера, когда жесткий диск проходит диагностику, которая необходима для выявления критических ошибок.
• от 10 до 25 Вт потребляют CD/DVD-приводы. Само значение зависит от максимальной скорости вращения дисков, а также от реального режима работы. При этом если диск поцарапанный или просто плохо записанный, потребляется намного больше мощности, так как приводу постоянно приходится менять скорость вращения. Рекордсмены по потребляемой мощности являются так называемые Combo-приводы, сочетающие в себе возможности чтения CD и DVD и запись CD-RW.
• флоппи-дисководы потребляют от 5 до 7 Вт. В данном случае, потребляемая мощность зависит главным образом от производителя. Так как скорость их работы остается одинакова в любых режимах.
• звуковая карта потребляет 5-10 Вт. Тут, чем выше класс звукового устройства, тем выше показатели потребляемой мощности. Так, Hi-Fi устройства требуют на порядок больше питания, нежели звуковые карты среднего класса.
• вентиляторы системы охлаждения в среднем потребляют 1-2 Вт. Однако следует помнить, что самих вентиляторов в компьютере может быть и пять, и шесть, и даже более: на процессоре, видеокарте, винчестере, в самом блоке питания и т.д.
• порты входа/выхода потребляют 8-10 Вт. В современном компьютере таких портов обычно шесть: один COM-порт, 4 USB и один LPT. Кроме того, на звуковой карте еще добавляются линейный вход/выход, плюс вход для микрофона.
• сетевые карты в среднем потребляют 3-5 Вт.

Приведем еще некоторые факторы, на которые следует обратить внимание, когда мы рассматриваем такой вопрос, как мощность компьютера. Рассчитав приблизительные показатели мощности, перед покупкой блока питания следует учесть, что необходимо оставить некоторый запас в связи с предстоящими возможностями апгрейда системы и установкой дополнительных девайсов.

Запомним простую истину — чтобы блок питания не вышел из строя и не сгорел, не следует его перегружать. Кроме того, следует следить за чистотой, так как простая пыль может поспособствовать критическому перегреву блока питания и выходу его из строя.

Некоторые производители блоков питания предоставляют вот такие «Онлайн калькуляторы для расчета мощности блока питания», где можно произвести довольно точный расчет.

Таким образом, подытожив выше представленную информацию, познакомившись с принципом работы блока питания, а также с показателями потребляемой мощности всех основных устройств компьютера, мы надеемся, что теперь вопрос «как рассчитать питание компьютера» и выбрать оптимальный блок питания для него не покажется для Вас не решаемым. Ведь для этого необходимо всего лишь произвести несложные математические вычисления.

Если остались вопросы, как рассчитать мощность компьютера и подобрать подходящий блок питания, то вы всегда можете обратиться в центр компьютерной помощи Compolife.ru, наши инженеры проконсультируют вас по всем интересующим вопросам. Кроме этого, у нас вы можете заказать установку нового блока питания в ваш системный блок.

Еще больше интересной и полезной информации

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Как рассчитать мощность блока питания компьютера. Сколько потребляет видеокарта, процессор и другие элементы компьютера

Преобразовать переменное напряжение, поступающее из сети, в постоянное, запитать компоненты компьютера и обеспечить в них поддержание мощности на необходимом уровне – это задачи блока питания. При сборке компьютера и обновлении компонентов в нем следует внимательно посмотреть на блок питания, который будет обслуживать видеокарту, процессор, материнскую плату и другие элементы. Правильно выбрать блок питания для компьютера вы сможете после того как ознакомитесь с материалом нашей статьи.

Рекомендуем прочитать: 
Как проверить блок питания компьютера самостоятельно

Как рассчитывается мощность блока питания компьютера

Чтобы определиться с блоком питания, который необходим для конкретной сборки компьютера, нужно оперировать данными о потреблении энергии каждым отдельным компонентом системы. Конечно, некоторые пользователи решают купить блок питания с максимальной мощностью, и это действительно действенный способ не ошибиться, но весьма затратный. Цена на блок питания в 800-1000 Ватт может отличаться от модели в 400-500 Ватт в 2-3 раза, а иногда ее вполне хватит для подобранных компонентов компьютера.

Некоторые покупатели, собирая компоненты компьютера в магазине, решают спросить совета в выборе блока питания у продавца-консультанта. Данный способ определиться с покупкой далеко не самый лучший, учитывая не всегда достаточную квалификацию продавцов.

Идеальным вариантом является самостоятельный расчет мощности блока питания. Сделать это можно с помощью специальных сайтов и довольно просто, но об этом речь пойдет чуть ниже. Сейчас же мы предлагаем ознакомиться с некоторыми общими сведениями о потреблении мощности каждым компонентом компьютера:

• Материнская плата. Ее потребление мощности зависит от количества заложенных функций. Если производитель материнской платы встроил в нее видеокарту, звуковую карту, кулеры и другие компоненты, тогда потребление будет выше. В среднем для питания «матери» требуется от 20 до 35 Ватт;
• Процессор. Потребление мощности процессором напрямую зависит от его производительности. Процессоры с 2 ядрами на низкой частоте потребляют значительно меньше мощных 8-ядерных вариантов. Выделяя усредненные цифры, можно отметить, что потребление мощности процессорами колеблется от 50 до 150 Ватт;
• Видеокарта. Самый сложный компонент компьютера с точки зрения расчета питающей мощности, которая потребуется системному блоку. Как и в случае с процессором, его потребление варьируется в зависимости от мощности. Можно выделить усредненный диапазон требуемой мощности для работы видеокарты в пределах от 100 до 300 Ватт;
• Жесткий диск. Характеристики жесткого диска так же сказываются на требуемой мощности блока питания, как и производительность других компонентов системы. В среднем, одному жесткому диску для грамотной работы требуется от 20 до 60 Ватт;
• Звуковая карта. Если звуковая карта устанавливается в компьютер отдельно, а не используется встроенная в материнскую плату, то на нее может потребоваться до 50 Ватт дополнительной мощности от блока питания;
• DVD-привод. В «спящем» режиме дисковод, ориентированный на работу с DVD-дисками, требует до 15 Ватт, а при работе и раскрутке диска его потребление зависит от частоты вращения. Обычно при нагрузке на DVD-привод  требуется не более 25 Ватт энергии;

Выше перечислены основные компоненты компьютера, по которым рассчитывается мощность блока питания, достаточного для конкретной сборки компьютера. Обратите внимание, что к полученной при подобном расчете цифре необходимо прибавить 50-100 Ватт дополнительно, которые уйдут на работу кулеров, клавиатуры, мыши, различных аксессуаров и «запас» для грамотной работы системы под нагрузкой.

Сервисы для расчета блока питания компьютера

В интернете не всегда легко найти информацию о требуемой мощности для того или иного компонента компьютера. В связи с этим процесс самостоятельного расчета мощности блока питания может отнять немало времени. Но существуют специальные онлайн-сервисы, которые позволяют рассчитать потребляемую комплектующими мощность и предложить оптимальный вариант блока питания для работы компьютера.

eXtreme Power Supply Calculator

Один из лучших интернет-калькуляторов для расчета блока питания. Среди его основных плюсов можно выделить удобный интерфейс и огромную базу комплектующих. Кроме того, данный сервис позволяет рассчитать не только «базовое» потребление мощности компонентами компьютера, но и повышенное, которое характерно при «разгоне» процессора или видеокарты.

Сервис может высчитать необходимую мощность блока питания компьютера по упрощенным или экспертным настройкам. Расширенный вариант позволяет задать параметры комплектующих и выбрать режим работы будущего компьютера. К сожалению, сайт полностью на английском языке, и пользоваться им будет удобно не всем.

Калькулятор источника питания от MSI

Известная компания MSI, которая занимается выпуском игровых комплектующих для компьютеров, на своем сайте имеет калькулятор для расчета источника питания. Он хорош тем, что при выборе каждого компонента системы можно видеть, насколько сильно изменяется требуемая мощность блока питания. Также явным плюсом можно считать полную локализацию калькулятора. Однако используя сервис от MSI, следует помнить, что блок питания предстоит покупать мощностью на 50-100 Ватт выше, чем он порекомендует, поскольку данный сервис не учитывает при расчете потребления клавиатуры, мышки и некоторых других дополнительных аксессуаров.

Загрузка. ..

Определение мощности и размера выборки

Определение мощности и размера выборки

Определение мощности и размера выборки

Автор:

Лиза Салливан, доктор философии

Профессор биосатистики

Школа общественного здравоохранения Бостонского университета

---

Критически важным аспектом любого исследования является определение подходящего размера выборки для ответа на вопрос исследования.В этом модуле основное внимание уделяется формулам, которые можно использовать для оценки размера выборки, необходимого для получения оценки доверительного интервала с заданным пределом погрешности (точности) или для гарантии того, что проверка гипотезы имеет высокую вероятность обнаружения значимой разницы в параметр.

Исследования должны быть разработаны таким образом, чтобы включать достаточное количество участников для адекватного ответа на вопрос исследования. Исследования, в которых участвует либо недостаточное количество участников, либо чрезмерно большое количество участников, расточительны с точки зрения времени участников и исследователей, ресурсов для проведения оценок, аналитических усилий и т. Д.Эти ситуации также можно рассматривать как неэтичные, поскольку участники могли подвергнуться риску в рамках исследования, которое не смогло ответить на важный вопрос. Исследования, которые намного больше, чем они должны быть, чтобы ответить на вопросы исследования, также расточительны.

Формулы, представленные здесь, позволяют оценить необходимый размер (а) выборки на основе статистических критериев. Однако во многих исследованиях размер выборки определяется финансовыми или логистическими ограничениями. Например, предположим, что предлагается исследование для оценки нового скринингового теста на синдром Дауна.Предположим, что скрининговый тест основан на анализе образца крови, взятого у женщины на ранних сроках беременности. Чтобы оценить свойства скринингового теста (например, чувствительность и специфичность), каждой беременной женщине будет предложено сдать образец крови и, в дополнение, пройти амниоцентез. Амниоцентез включен в качестве золотого стандарта, и его план состоит в том, чтобы сравнить результаты скринингового теста с результатами амниоцентеза. Предположим, что сбор и обработка образца крови стоит 250 долларов на участника, а амниоцентез — 900 долларов на участника.Одни только эти финансовые ограничения могут существенно ограничить число женщин, которые могут быть зачислены. Так же, как важно учитывать статистическую и клиническую значимость при интерпретации результатов статистического анализа, важно также взвесить как статистические, так и логистические вопросы при определении размера выборки для исследования.

---

После завершения этого модуля студент сможет:

1. Приведите примеры, демонстрирующие, как предел погрешности, размер эффекта и изменчивость результата влияют на вычисления размера выборки.
2. Вычислить размер выборки, необходимый для точной оценки параметров генеральной совокупности.
3. Интерпретировать статистическую мощность при проверке гипотез.
4. Рассчитайте размер выборки, необходимый для обеспечения высокой мощности при проверке гипотез.

---

Модуль доверительных интервалов предоставляет методы оценки доверительных интервалов для различных параметров (например, μ, p, (μ ₁ — μ ₂ ), μ _d , (p ₁ -p ₂ ) )).Доверительные интервалы для каждого параметра имеют следующий общий вид:

Оценка

балла + Допустимая погрешность

В модуле доверительных интервалов мы вывели формулу доверительного интервала для μ как

На практике мы используем стандартное отклонение выборки для оценки стандартного отклонения генеральной совокупности. Обратите внимание, что существует альтернативная формула для оценки среднего значения непрерывного результата в одной генеральной совокупности, и она используется, когда размер выборки невелик (n <30).Он включает значение из распределения t, в отличие от значения из стандартного нормального распределения, чтобы отразить желаемый уровень достоверности. При вычислении размера выборки мы используем формулу для большой выборки, показанную здесь. [Примечание: размер результирующей выборки может быть небольшим, и на этапе анализа необходимо использовать соответствующую формулу доверительного интервала.]

Точечная оценка среднего генеральной совокупности является выборочным средним, а предел погрешности составляет

При планировании исследований мы хотим определить размер выборки, необходимый для обеспечения того, чтобы предел погрешности был достаточно малым, чтобы быть информативным.Например, предположим, что мы хотим оценить средний вес студенток колледжа. Мы проводим исследование и получаем 95% доверительный интервал следующим образом: 125 + 40 фунтов, или от 85 до 165 фунтов. Предел погрешности настолько велик, что доверительный интервал неинформативен. Чтобы быть информативным, исследователь может захотеть, чтобы предел погрешности составлял не более 5 или 10 фунтов (это означает, что 95% доверительный интервал будет иметь ширину (от нижнего предела до верхнего предела) 10 или 20 фунтов). Чтобы определить необходимый размер выборки , исследователь должен указать желаемую погрешность .Важно отметить, что это не статистический вопрос, а клинический или практический. Например, предположим, что мы хотим оценить средний вес при рождении младенцев, рожденных матерями, которые курят сигареты во время беременности. Вес при рождении у младенцев явно имеет гораздо более ограниченный диапазон, чем у студенток колледжа. Следовательно, мы, вероятно, захотим создать доверительный интервал для среднего веса при рождении, который имеет погрешность, не превышающую 1–2 фунта.

Предел погрешности в доверительном интервале одной выборки для μ можно записать следующим образом:

.

Наша цель — определить размер выборки n, гарантирующий, что предел погрешности « E » не превышает указанного значения. Мы можем взять приведенную выше формулу и с помощью некоторой алгебры найти n :

Сначала умножьте обе части уравнения на квадратный корень из n . Затем вычтите квадратный корень из n из числителя и знаменателя в правой части уравнения (поскольку любое число, деленное само на себя, равно 1). Остается:

Теперь разделите обе части на «E» и вычеркните «E» из числителя и знаменателя в левой части.Остается:

Наконец, возведите обе части уравнения в квадрат, чтобы получить:

Эта формула генерирует размер выборки n , необходимый для обеспечения того, чтобы предел погрешности E не превышал заданного значения. Чтобы найти n , мы должны ввести « Z », « σ», «» и « E ».

• Z — значение из таблицы вероятностей стандартного нормального распределения для желаемого уровня достоверности (например,g., Z = 1,96 для 95% достоверности)
• E — это предел погрешности, который исследователь определяет как важный с клинической или практической точки зрения.
• σ — стандартное отклонение интересующего результата.

Иногда трудно оценить σ . Когда мы используем приведенную выше формулу размера выборки (или одну из других формул, которые мы представим в следующих разделах), мы планируем исследование для оценки неизвестного среднего значения конкретной переменной результата в популяции.Маловероятно, что мы узнаем стандартное отклонение этой переменной. При вычислении размера выборки исследователи часто используют значение стандартного отклонения от предыдущего исследования или исследования, проведенного в другой, но сопоставимой совокупности. Расчет размера выборки не является применением статистических выводов, и поэтому разумно использовать соответствующую оценку стандартного отклонения. Оценка может быть получена из другого исследования, о котором сообщалось в литературе; некоторые исследователи проводят небольшое пилотное исследование для оценки стандартного отклонения. Пилотное исследование обычно включает небольшое количество участников (например, n = 10), которые выбираются по удобству, а не методом случайной выборки. Данные участников пилотного исследования можно использовать для вычисления стандартного отклонения выборки, которое служит хорошей оценкой для σ в формуле размера выборки. Независимо от того, как получается оценка изменчивости результата, она всегда должна быть консервативной (т.е. настолько большой, насколько это разумно), чтобы размер результирующей выборки не был слишком маленьким.

Формула дает минимальный размер выборки, гарантирующий, что предел погрешности в доверительном интервале не превысит E . При планировании исследований исследователи также должны учитывать выбытие или отказ от последующего наблюдения. Приведенная выше формула дает необходимое количество участников с полными данными, чтобы гарантировать, что предел ошибки в доверительном интервале не превышает E . Мы проиллюстрируем, как устраняется истощение при планировании исследований, на примерах в следующих разделах.

---

В исследованиях, в которых план состоит в оценке среднего значения переменной непрерывного результата в одной популяции, формула для определения размера выборки приводится ниже:

, где Z — значение стандартного нормального распределения, отражающее уровень достоверности, который будет использоваться (например, Z = 1,96 для 95%), σ — стандартное отклонение переменной результата, а E — желаемое погрешность.Приведенная выше формула генерирует минимальное количество субъектов, необходимое для обеспечения того, чтобы предел ошибки доверительного интервала для μ не превышал E .

Пример 1:

Исследователь хочет оценить среднее систолическое артериальное давление у детей с врожденным пороком сердца в возрасте от 3 до 5 лет. Сколько детей должно быть включено в исследование? Исследователь планирует использовать 95% доверительный интервал (так Z = 1,96) и хочет погрешность в 5 единиц. Стандартное отклонение систолического артериального давления неизвестно, но исследователи провели поиск литературы и обнаружили, что стандартное отклонение систолического артериального давления у детей с другими пороками сердца составляет от 15 до 20. Чтобы оценить размер выборки, мы рассматриваем больший стандарт отклонение, чтобы получить наиболее консервативный (самый большой) размер выборки.

Чтобы гарантировать, что 95% -ный доверительный интервал оценки среднего систолического артериального давления у детей в возрасте от 3 до 5 лет с врожденным пороком сердца находится в пределах 5 единиц от истинного среднего значения, необходима выборка размером 62.[ Примечание : Мы всегда округляем в большую сторону; формулы размера выборки всегда генерируют минимальное количество субъектов, необходимое для обеспечения указанной точности.] Если бы мы приняли стандартное отклонение, равное 15, размер выборки был бы n = 35. Поскольку оценки стандартного отклонения были получены из исследований детей с другими пороками сердца, было бы целесообразно использовать большее стандартное отклонение и запланировать исследование с 62 детьми. Выбор меньшего размера выборки потенциально может дать оценку доверительного интервала с большей погрешностью.

Исследователь хочет оценить средний вес при рождении доношенных детей (примерно 40 недель беременности) от матерей в возрасте 19 лет и младше. Средний вес новорожденных, рожденных доношенными от матерей в возрасте 20 лет и старше, составляет 3 510 граммов со стандартным отклонением 385 граммов. Сколько женщин в возрасте 19 лет и младше должны быть включены в исследование, чтобы гарантировать, что оценка среднего веса при рождении их младенцев с доверительным интервалом 95% имеет предел погрешности, не превышающий 100 граммов? Прежде чем смотреть на ответ, попробуйте выполнить расчет.

Ответ

---

В исследованиях, в которых планируется оценить долю успехов по дихотомической переменной результата (да / нет) в одной популяции, формула для определения размера выборки:

, где Z — значение из стандартного нормального распределения, отражающее уровень достоверности, который будет использоваться (например, Z = 1,96 для 95%), а E — желаемый предел погрешности. p — доля успехов в популяции.Здесь мы планируем исследование для получения 95% доверительного интервала для неизвестной доли населения, p . Уравнение для определения размера выборки для определения p, кажется, требует знания p, но, очевидно, это круговой аргумент, потому что, если бы мы знали долю успехов в популяции, то в исследовании не было бы необходимости! Что нам действительно нужно, так это приблизительное значение p или ожидаемое значение. Диапазон p составляет от 0 до 1, и, следовательно, диапазон p (1-p) составляет от 0 до 1.Значение p, которое максимизирует p (1-p), равно p = 0,5. Следовательно, если нет информации для приближения p, то p = 0,5 можно использовать для получения наиболее консервативного или наибольшего размера выборки.

Пример 2:

Исследователь хочет оценить долю первокурсников в его университете, которые в настоящее время курят сигареты (т. Е. Распространенность курения). Сколько первокурсников должно быть вовлечено в исследование, чтобы гарантировать, что оценка доли курящих первокурсников с доверительным интервалом 95% находится в пределах 5% от истинной доли?

Поскольку у нас нет информации о доле курящих первокурсников, мы используем 0.5 для оценки размера выборки следующим образом:

Чтобы гарантировать, что оценка 95% доверительного интервала доли курящих первокурсников находится в пределах 5% от истинной доли, необходима выборка размером 385.

Предположим, что подобное исследование было проведено 2 года назад и обнаружило, что распространенность курения среди первокурсников составляет 27%. Если исследователь считает, что это разумная оценка распространенности через 2 года, ее можно использовать для планирования следующего исследования.Используя эту оценку p, какой размер выборки необходим (при условии, что снова будет использоваться 95% доверительный интервал и нам нужен такой же уровень точности)?

Ответ

Пример 3:

Исследователь хочет оценить распространенность рака груди среди женщин в возрасте от 40 до 45 лет, проживающих в Бостоне. Сколько женщин должно быть вовлечено в исследование, чтобы оценка была точной? Национальные данные показывают, что к 40 годам у 1 из 235 женщин диагностируется рак груди.Это соответствует доле 0,0043 (0,43%) или 43 на 10 000 женщин. Предположим, исследователь хочет, чтобы оценка была в пределах 10 на 10 000 женщин с достоверностью 95%. Размер выборки рассчитывается следующим образом:

Выборка размером n = 16 448 гарантирует, что оценка распространенности рака груди с доверительным интервалом 95% находится в пределах 0,10 (или в пределах 10 женщин на 10 000) от его истинного значения. Это ситуация, когда исследователи могут решить, что выборка такого размера невозможна.Предположим, что исследователи думали, что выборка размером 5 000 будет разумной с практической точки зрения. Насколько точно мы можем оценить распространенность на выборке размером n = 5000? Напомним, что формула доверительного интервала для оценки распространенности:

.

Предполагая, что распространенность рака груди в выборке будет близка к той, которая основана на национальных данных, мы ожидаем, что предел погрешности будет примерно равен следующему:

Таким образом, при n = 5000 женщин можно ожидать, что 95% доверительный интервал будет иметь погрешность, равную 0.0018 (или 18 на 10 000). Исследователи должны решить, будет ли это достаточно точным, чтобы ответить на исследовательский вопрос. Обратите внимание, что вышеизложенное основано на предположении, что распространенность рака груди в Бостоне аналогична общенациональной. Это может быть, а может и не быть разумным предположением. Фактически, цель настоящего исследования — оценить распространенность в Бостоне. Исследовательская группа при участии клинических исследователей и биостатистов должна тщательно оценить последствия выбора выборки размером n = 5000, n = 16 448 или любого промежуточного размера.

---

В исследованиях, в которых планируется оценить разницу в средних значениях между двумя независимыми популяциями, формула для определения размеров выборки, требуемой в каждой группе сравнения, приведена ниже:

, где n _i — это размер выборки, необходимый в каждой группе (i = 1,2), Z — значение из стандартного нормального распределения, отражающее уровень достоверности, который будет использоваться, а E — желаемый предел погрешности. σ снова отражает стандартное отклонение переменной результата.Вспомните из модуля по доверительным интервалам, что, когда мы генерировали оценку доверительного интервала для разницы в средних, мы использовали Sp, объединенную оценку общего стандартного отклонения, как меру изменчивости в результате (на основе объединения данных). , где Sp вычисляется следующим образом:

Если доступны данные о вариабельности результата в каждой группе сравнения, то Sp можно вычислить и использовать в формуле размера выборки. Однако чаще всего данные о вариабельности исходов доступны только по одной группе, часто не получавшей лечения (например,g., плацебо-контроль) или группу, не подвергавшуюся воздействию. При планировании клинического испытания нового препарата или процедуры часто доступны данные из других испытаний, в которых принимали участие плацебо или активная контрольная группа (т. Е. Стандартное лекарство или лечение, назначенное для исследуемого состояния). Стандартное отклонение переменной результата, измеренное у пациентов, отнесенных к группе плацебо, контрольной или неэкспонированной группе, можно использовать для планирования будущего исследования, как показано ниже.

Обратите внимание, что формула размера выборки генерирует оценки размера выборки для выборок равного размера.Если планируется исследование, в котором будет назначено разное количество пациентов или разное количество пациентов будет составлять группы сравнения, тогда можно использовать альтернативные формулы.

Пример 4:

Исследователь хочет запланировать клиническое испытание для оценки эффективности нового препарата, предназначенного для повышения уровня холестерина ЛПВП («хорошего» холестерина). План состоит в том, чтобы зарегистрировать участников и случайным образом распределить их для приема нового препарата или плацебо. Холестерин ЛПВП будет измеряться у каждого участника через 12 недель назначенного лечения.Основываясь на предыдущем опыте проведения подобных исследований, исследователь ожидает, что 10% всех участников будут потеряны для последующего наблюдения или выбывают из исследования в течение 12 недель. Будет рассчитан 95% доверительный интервал для количественной оценки разницы в средних уровнях ЛПВП между пациентами, принимающими новый препарат, по сравнению с плацебо. Исследователь хотел бы, чтобы погрешность была не более 3 единиц. Сколько пациентов следует включить в исследование?

Размеры выборки рассчитываются следующим образом:

Основной проблемой является определение вариабельности интересующего результата (σ), в данном случае стандартного отклонения холестерина ЛПВП.Чтобы спланировать это исследование, мы можем использовать данные Фрамингемского исследования сердца. У участников, которые присутствовали на седьмом обследовании исследования потомства и не лечились от высокого холестерина, стандартное отклонение холестерина ЛПВП составляет 17,1. Мы будем использовать это значение и другие входные данные для вычисления размеров выборки следующим образом:

Образцы размера n ₁ = 250 и n ₂ = 250 гарантируют, что 95% доверительный интервал для разницы средних уровней ЛПВП будет иметь погрешность не более 3 единиц.Опять же, эти размеры выборки относятся к количеству участников с полными данными. Исследователи предположили, что процент отсева (или отсева) составляет 10% (в обеих группах). Чтобы гарантировать, что общий размер выборки 500 доступен через 12 недель, исследователь должен набрать больше участников, чтобы учесть их выбывание.

N (число для включения) * (% оставшихся) = желаемый размер выборки

Следовательно, N (число для включения) = желаемый размер выборки / (% оставшихся)

N = 500/0.90 = 556

Если они ожидают 10% отсева, исследователи должны зарегистрировать 556 участников. Это обеспечит N = 500 с полными данными в конце испытания.

Пример 5:

Исследователь хочет сравнить две диеты для детей, страдающих ожирением. Одна диета — это диета с низким содержанием жиров, а другая — с низким содержанием углеводов. План состоит в том, чтобы набрать детей и взвесить их в начале исследования. Затем каждому ребенку будет случайным образом назначена диета с низким содержанием жиров или углеводов.Каждый ребенок будет соблюдать назначенную диету в течение 8 недель, после чего они снова будут взвешиваться. Количество потерянных фунтов будет подсчитано для каждого ребенка. Основываясь на данных, полученных в результате испытаний диеты у взрослых, исследователь ожидает, что 20% всех детей не завершат исследование. Для количественной оценки разницы в потерянном весе между двумя диетами будет рассчитан 95% доверительный интервал, и исследователь хотел бы, чтобы погрешность составляла не более 3 фунтов. Сколько детей следует включить в исследование?

Размеры выборки рассчитываются следующим образом:

Опять же, проблема заключается в определении изменчивости интересующего результата (σ), здесь стандартное отклонение в фунтах, потерянных за 8 недель.Чтобы спланировать это исследование, исследователи используют данные опубликованного исследования взрослых. Предположим, что в одном из таких исследований сравнивали одни и те же диеты у взрослых и участвовали по 100 участников в каждой диетической группе. В исследовании сообщалось о стандартном отклонении веса, потерянном за 8 недель на диете с низким содержанием жиров на 8,4 фунта, и о стандартном отклонении веса, потерянном за 8 недель на диете с низким содержанием углеводов, в размере 7,7 фунтов. Эти данные можно использовать для оценки общего стандартного отклонения потери веса следующим образом:

Теперь мы используем это значение и другие входные данные для вычисления размеров выборки:

Образцы размера n ₁ = 56 и n ₂ = 56 гарантируют, что 95% доверительный интервал для разницы в потерянном весе между диетами будет иметь погрешность не более 3 фунтов.Опять же, эти размеры выборки относятся к количеству детей с полными данными. Исследователи ожидают, что процент отсева составит 20%. Чтобы гарантировать, что общий размер выборки 112 будет доступен через 8 недель, исследователь должен набрать больше участников, чтобы учесть их выбывание.

N (число для включения) * (% оставшихся) = желаемый размер выборки

Следовательно, N (число для включения) = желаемый размер выборки / (% оставшихся)

N = 112 / 0,80 = 140

---

В исследованиях, в которых планируется оценить среднюю разницу непрерывного результата на основе сопоставленных данных, ниже приводится формула для определения размера выборки:

, где Z — значение стандартного нормального распределения, отражающее уровень достоверности, который будет использоваться (например,g., Z = 1,96 для 95%), E — желаемый предел погрешности, а σ _d — стандартное отклонение разницы оценок. Чрезвычайно важно, чтобы стандартное отклонение разницы баллов (например, разница, основанная на измерениях с течением времени или разница между согласованными парами) использовалось здесь для надлежащей оценки размера выборки.

---

В исследованиях, в которых планируется оценить разницу в пропорциях между двумя независимыми популяциями (т.д., чтобы оценить разницу рисков) формула для определения размеров выборки, требуемой в каждой группе сравнения:

, где n _i — это размер выборки, необходимый в каждой группе (i = 1,2), Z — значение из стандартного нормального распределения, отражающее уровень достоверности, который будет использоваться (например, Z = 1,96 для 95%), и E — желаемая погрешность. p ₁ и p ₂ — это доли успехов в каждой группе сравнения. Опять же, здесь мы планируем исследование для создания 95% доверительного интервала для разницы в неизвестных пропорциях, а формула для оценки необходимых размеров выборки требует p ₁ и p ₂ .Чтобы оценить размер выборки, нам нужны приблизительные значения p ₁ и p ₂ . Значения p ₁ и p ₂ , которые максимизируют размер выборки, равны p ₁ = p ₂ = 0,5. Таким образом, если нет доступной информации для приближения p ₁ и p ₂ , то можно использовать 0,5 для получения наиболее консервативных или наибольших размеров выборки.

Подобно ситуации для двух независимых выборок и непрерывного результата в верхней части этой страницы, возможно, имеются данные о доле успешных результатов в одной группе, обычно необработанной (например.g., плацебо-контроль) или группу, не подвергавшуюся воздействию. В таком случае известная пропорция может использоваться как для p ₁ , так и для p ₂ в приведенной выше формуле. Приведенная выше формула генерирует оценки размера выборки для выборок равного размера. Если планируется исследование, в котором будет назначено разное количество пациентов или разное количество пациентов будет составлять группы сравнения, тогда можно использовать альтернативные формулы. Заинтересованные читатели могут увидеть Флейсс для более подробной информации. ⁴

Пример 6:

Исследователь хочет оценить влияние курения во время беременности на преждевременные роды.Нормальная беременность длится примерно 40 недель, а преждевременные роды — это те, которые происходят до 37 недель. В отчете Национальной статистики естественного движения населения за 2005 год указывается, что примерно 12% младенцев рождаются преждевременно в Соединенных Штатах. ⁵ Исследователь планирует собрать данные посредством обзора медицинских карт и создать 95% доверительный интервал для разницы в долях детей, рожденных недоношенными женщинами, которые курили во время беременности, по сравнению с теми, кто этого не сделал. Сколько женщин должно быть включено в исследование, чтобы гарантировать, что 95% доверительный интервал для разницы в пропорциях имеет погрешность не более 4%?

Размеры выборки (т.е., количество женщин, которые курили и не курили во время беременности), можно вычислить по формуле, показанной выше. Национальные данные показывают, что 12% младенцев рождаются преждевременно. Мы будем использовать эту оценку для обеих групп при вычислении размера выборки.

Образцы размера n ₁ = 508 женщин, которые курили во время беременности, и n ₂ = 508 женщин, которые не курили во время беременности, гарантируют, что 95% доверительный интервал для разницы в пропорциях преждевременных родов будет иметь запас погрешность не более 4%.

Здесь проблема истощения?

Ответ

---

В модуле проверки гипотез для средних и пропорций мы представили методы для средних, пропорций, различий в средних и различий в пропорциях. Хотя каждый тест включал детали, которые были специфичны для интересующего результата (например, непрерывный или дихотомический) и для количества групп сравнения (одна, две, более двух), для каждого теста были общие элементы.Например, в каждой проверке гипотезы можно совершить две ошибки. Первая называется ошибкой типа I и относится к ситуации, когда мы ошибочно отклоняем H ₀ , хотя на самом деле это правда. На первом этапе любой проверки гипотезы мы выбираем уровень значимости, α, и α = P (ошибка типа I) = P (отклонить H ₀ | H ₀ верно). Поскольку мы намеренно выбираем небольшое значение для α, мы контролируем вероятность совершения ошибки типа I. Второй тип ошибок называется ошибкой типа II и определяется как вероятность того, что мы не отклоним H ₀ , когда он ложен.Вероятность ошибки типа II обозначается β, а β = P (ошибка типа II) = P (Не отклонять H ₀ | H ₀ ложно). При проверке гипотез мы обычно сосредотачиваемся на мощности, которая определяется как вероятность того, что мы отклоним H ₀ , когда оно ложно, т. Е. Мощность = 1- β = P (Отклонить H ₀ | H ₀ ложно ). Мощность — это вероятность того, что тест правильно отклонит ложную нулевую гипотезу. Хороший тест — это тест с низкой вероятностью совершения ошибки типа I (т.е., малое α) и высокое увеличение (то есть малое β, высокое увеличение).

Здесь мы представляем формулы для определения размера выборки, необходимого для обеспечения высокой мощности теста. Вычисления размера выборки зависят от уровня значимости, aα, желаемой мощности теста (эквивалентно 1-β), изменчивости результата и величины эффекта. Величина эффекта — это разница в интересующем параметре, которая представляет собой клинически значимое различие. Подобно пределу погрешности в приложениях с доверительным интервалом, величина эффекта определяется на основе клинических или практических критериев, а не статистических критериев.

Понятие статистической мощности может быть трудным для понимания. Прежде чем представить формулы для определения размеров выборки, необходимых для обеспечения высокой мощности в тесте, мы сначала обсудим мощность с концептуальной точки зрения.

Предположим, мы хотим проверить следующие гипотезы при aα = 0,05: H ₀ : μ = 90 по сравнению с H ₁ : μ ≠ 90. Чтобы проверить гипотезы, предположим, что мы выбрали выборку размером n = 100. В этом примере предположим, что стандартное отклонение результата составляет σ = 20.Мы вычисляем выборочное среднее, а затем должны решить, предоставляет ли выборочное среднее доказательства в поддержку альтернативной гипотезы или нет. Это делается путем вычисления статистики теста и сравнения статистики теста с соответствующим критическим значением. Если нулевая гипотеза верна (μ = 90), то мы, вероятно, выберем образец, среднее значение которого близко к значению 90. Однако также можно выбрать образец, среднее значение которого намного больше или намного меньше 90. Напомним из Центральной предельной теоремы (см. Стр. 11 в модуле Вероятность), что для больших n (здесь n = 100 достаточно велико) распределение выборочных средних приблизительно нормально со средним значением

.

и

Если нулевая гипотеза верна, можно наблюдать любое среднее значение выборки, показанное на рисунке ниже; все это возможно при H ₀ : μ = 90.

Когда мы устанавливаем правило принятия решения для нашей проверки гипотезы, мы определяем критические значения на основе α = 0,05 и двустороннего теста. Когда мы запускаем проверку гипотез, мы обычно стандартизируем данные (например, конвертируем в Z или t), а критические значения — это соответствующие значения из распределения вероятностей, используемого в тесте. Чтобы облегчить интерпретацию, мы продолжим это обсуждение вместо Z. Критические значения для двустороннего теста с α = 0,05 равны 86.06 и 93,92 (эти значения соответствуют -1,96 и 1,96 соответственно по шкале Z), поэтому правило принятия решения следующее: Отклонить H ₀ , если < 86,06 или если > 93,92. Область отклонения показана в хвостах рисунка ниже.

Область отклонения для теста H ₀ : μ = 90 по сравнению с H ₁ : μ ≠ 90 при α = 0,05

.

Области в двух хвостах кривой представляют вероятность ошибки типа I, α = 0.05. Эта концепция обсуждалась в модуле по проверке гипотез.

Теперь предположим, что альтернативная гипотеза H ₁ верна (т. Е. Μ μ 90) и что истинное среднее на самом деле составляет 94. На рисунке ниже показаны распределения выборочного среднего при нулевой и альтернативной гипотезах. значения выборочного среднего показаны по горизонтальной оси.

Распределение ниже H ₀ : μ = 90 и ниже H ₁ : μ = 94

Если истинное среднее значение равно 94, то альтернативная гипотеза верна.В нашем тесте мы выбрали α = 0,05 и отклонили H ₀ , если наблюдаемое среднее значение выборки превышает 93,92 (на данный момент фокусируясь на верхнем хвосте области отклонения). Критическое значение (93,92) указано вертикальной линией. Вероятность ошибки типа II обозначается β, а β = P (Do not Reject H ₀ | H ₀ ложно), то есть вероятность не отклонить нулевую гипотезу, если нулевая гипотеза верна. β показано на рисунке выше как область под крайней правой кривой (H ₁ ) слева от вертикальной линии (где мы не отклоняем H ₀ ).Мощность определяется как 1- β = P (отклонение H ₀ | H ₀ неверно) и показано на рисунке как площадь под крайней правой кривой (H ₁ ) справа от вертикальной линии ( где мы отклоняем H ₀ ).

Обратите внимание, что β и мощность связаны с α, изменчивостью результата и величиной эффекта. Из рисунка выше мы можем увидеть, что произойдет с β и мощностью, если мы увеличим α. Предположим, например, что мы увеличиваем α до α = 0,10. Верхнее критическое значение будет 92.56 вместо 93.92. Вертикальная линия сместится влево, увеличивая α, уменьшая β и увеличивая мощность. Хотя лучший тест — это тест с более высокой мощностью, не рекомендуется увеличивать α как средство увеличения мощности. Тем не менее, существует прямая зависимость между α и мощностью (с увеличением α увеличивается и мощность).

β и мощность также связаны с изменчивостью результата и величиной эффекта. Величина эффекта — это разница в интересующем параметре (например, μ), которая представляет собой клинически значимое различие.На приведенном выше рисунке графически отображаются α, β и степень, когда разница в среднем под нулевым значением по сравнению с альтернативной гипотезой составляет 4 единицы (то есть 90 против 94). На рисунке ниже показаны те же компоненты для ситуации, когда среднее значение согласно альтернативной гипотезе равно 98.

Рисунок — Распределение ниже H ₀ : μ = 90 и ниже H ₁ : μ = 98.

Обратите внимание на то, что мощность намного выше, когда разница между средним значением H ₀ больше по сравнению с H ₁ (т.е.э., 90 против 98). Статистический тест с большей вероятностью отклонит нулевую гипотезу в пользу альтернативы, если истинное среднее значение равно 98, чем если истинное среднее значение равно 94. Также обратите внимание на то, что в этом случае существует небольшое перекрытие в распределениях при нулевой и альтернативной гипотезах. . Если наблюдается выборочное среднее значение 97 или выше, очень маловероятно, что оно получено из распределения, среднее значение которого равно 90. На предыдущем рисунке для H ₀ : μ = 90 и H ₁ : μ = 94, если мы Наблюдая, например, выборочное среднее значение 93, было бы не так ясно, было ли оно получено из распределения, среднее значение которого равно 90, или того, которое имеет среднее значение 94.

---

При планировании исследований большинство людей рассматривают степень вероятности 80% или 90% (так же, как мы обычно используем 95% в качестве уровня достоверности для оценок доверительного интервала). Входные данные для формул размера выборки включают желаемую мощность, уровень значимости и размер эффекта. Величина эффекта выбрана так, чтобы представлять клинически значимой или практически важной разницы в интересующем параметре, как мы проиллюстрируем.

Формулы, которые мы представляем ниже, определяют минимальный размер выборки, чтобы гарантировать, что проверка гипотезы будет иметь заданную вероятность отклонения нулевой гипотезы, если она ложна (т.е., указанная мощность). Планируя исследования, исследователи снова должны учитывать выбывание или потерю для последующего наблюдения. Формулы, показанные ниже, позволяют определить необходимое количество участников с полными данными, и мы проиллюстрируем, как отсев участников учитывается при планировании исследований.

---

В исследованиях, в которых планируется выполнить проверку гипотезы, сравнивая среднее значение переменной непрерывного результата в одной популяции с известным средним значением, представляют интерес гипотезы:

H ₀ : μ = μ _{0 и} H ₁ : μ ≠ μ ₀ где μ ₀ — известное среднее значение (например,г., исторический контроль). Формула для определения размера выборки, чтобы гарантировать, что тест имеет заданную мощность, приведена ниже:

, где α — выбранный уровень значимости, а Z _{1-α / 2} — значение из стандартного нормального распределения, удерживающего 1- α / 2 ниже него. Например, если α = 0,05, то 1- α / 2 = 0,975 и Z = 1,960. 1- β — это выбранная мощность, а Z _1-β — значение из стандартного нормального распределения, при котором 1- β ниже. Оценка размера выборки для проверки гипотез часто основана на достижении 80% или 90% мощности.Значения Z _1-β для этих популярных сценариев приведены ниже:

• Для мощности 80% Z _0,80 = 0,84

• Для мощности 90% Z _0,90 = 1,282

ES — это размер эффекта , определяемый следующим образом:

, где μ ₀ — среднее значение для H ₀ , μ ₁ — среднее значение для H ₁ , а σ — стандартное отклонение интересующего результата.Числитель величины эффекта, абсолютное значение разницы средних | μ ₁ — μ ₀ |, представляет собой то, что считается клинически значимым или практически важным различием в средствах. Подобно проблеме, с которой мы столкнулись при планировании исследований для оценки доверительных интервалов, иногда бывает трудно оценить стандартное отклонение. При вычислении размера выборки исследователи часто используют значение стандартного отклонения от предыдущего исследования или исследования, выполненного в другой, но сопоставимой совокупности.Независимо от того, как получается оценка изменчивости результата, она всегда должна быть консервативной (т.е. настолько большой, насколько это разумно), чтобы размер результирующей выборки не был слишком маленьким.

Пример 7:

Исследователь предполагает, что у людей, не страдающих диабетом, уровень глюкозы в крови натощак, фактор риска ишемической болезни сердца, выше у тех, кто пьет не менее 2 чашек кофе в день. Планируется перекрестное исследование для оценки среднего уровня глюкозы в крови натощак у людей, которые пьют не менее двух чашек кофе в день.Средний уровень глюкозы в крови натощак у людей, не страдающих диабетом, составляет 95,0 мг / дл со стандартным отклонением 9,8 мг / дл. ⁷ Если средний уровень глюкозы в крови у людей, выпивающих не менее 2 чашек кофе в день, составляет 100 мг / дл, это будет иметь клиническое значение. Сколько пациентов должно быть включено в исследование, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 80% для выявления этой разницы? Будет использоваться двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Размер эффекта рассчитывается как:

.

Размер эффекта представляет собой значимую разницу в среднем генеральной совокупности — здесь 95 против 100 или 0,51 единицы стандартного отклонения. Теперь мы заменим размер эффекта и соответствующие значения Z на выбранные α и мощность, чтобы вычислить размер выборки.

Таким образом, выборка размером n = 31 гарантирует, что двусторонний тест с α = 0,05 будет иметь 80% мощность для обнаружения разницы в 5 мг / дл в средних уровнях глюкозы в крови натощак.

В запланированном исследовании участников попросят голодать в течение ночи и сдать образец крови для анализа уровня глюкозы.Основываясь на предыдущем опыте, исследователи предполагают, что 10% участников не будут голодать или откажутся соблюдать протокол исследования. Таким образом, в исследование будут включены в общей сложности 35 участников, чтобы обеспечить доступность 31 для анализа (см. Ниже).

N (число для включения) * (%, соблюдающие протокол) = желаемый размер выборки

Следовательно, N (число для включения) = желаемый размер выборки / (% оставшихся)

N = 31 / 0,90 = 35.

---

В исследованиях, в которых планируется провести проверку гипотезы, сравнивая долю успехов в переменной дихотомического результата в одной популяции с известной долей, представляют интерес гипотезы:

против

, где p ₀ — известная пропорция (т.е.г., исторический контроль). Формула для определения размера выборки, чтобы гарантировать, что тест имеет заданную мощность, приведена ниже:

, где α — выбранный уровень значимости, а Z _{1-α / 2} — значение из стандартного нормального распределения, удерживающего 1- α / 2 ниже него. 1- β — выбранная мощность, а Z _1-β — значение из стандартного нормального распределения, удерживающее 1- β ниже него, а ES — величина эффекта, определяемая следующим образом:

, где p ₀ — это пропорция согласно H ₀ , а p ₁ — пропорция согласно H ₁ .Числитель величины эффекта, абсолютное значение разницы в пропорциях | p ₁ -p ₀ |, снова представляет то, что считается клинически значимой или практически важной разницей в пропорциях.

Пример 8:

Недавний отчет Фрамингемского исследования сердца показал, что 26% людей, не страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями, имели повышенный уровень холестерина ЛПНП, определяемый как ЛПНП> 159 мг / дл. ⁹ Исследователь предполагает, что более высокая доля пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями в анамнезе будет иметь повышенный холестерин ЛПНП.Сколько пациентов следует обследовать, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 90%, чтобы обнаружить разницу в 5% в пропорции с повышенным холестерином ЛПНП? Будет использоваться двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Сначала вычисляем размер эффекта:

Теперь мы подставляем размер эффекта и соответствующие значения Z для выбранного α и мощности, чтобы вычислить размер выборки.

Выборка размером n = 869 обеспечит двусторонний тест с α = 0.05 имеет 90% -ную мощность для обнаружения 5% -ной разницы в доле пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями в анамнезе, которые имеют повышенный уровень холестерина ЛПНП.

Производитель медицинского оборудования производит имплантируемые стенты. В процессе производства приблизительно 10% стентов считаются дефектными. Производитель хочет проверить, не превышает ли доля дефектных стентов 10%. Если в результате процесса образуется более 15% дефектных стентов, необходимо предпринять корректирующие действия.Поэтому производитель хочет, чтобы тест имел мощность 90%, чтобы обнаружить разницу в пропорциях такой величины. Сколько стентов необходимо оценить? Для расчетов используйте двусторонний тест с уровнем значимости 5%. (Проведите вычисления самостоятельно, прежде чем смотреть ответ.)

Ответ

---

В исследованиях, в которых планируется провести проверку гипотезы, сравнивая средние значения непрерывной переменной результата в двух независимых популяциях, интересными гипотезами являются:

против

, где μ ₁ и μ ₂ — средние значения в двух сравниваемых популяциях.Формула для определения размеров выборки для обеспечения заданной мощности теста:

, где n _i — это размер выборки, необходимый в каждой группе (i = 1,2), α — выбранный уровень значимости, а Z _{1-α / 2} — значение из стандартного нормального распределения, содержащего 1- α. / 2 под ним, и 1- β — выбранная мощность, а Z _1-β — значение из стандартного нормального распределения, удерживающего 1- β под ним. ES — размер эффекта, определяемый как:

где | μ ₁ — μ ₂ | — абсолютное значение разницы средних значений между двумя группами, ожидаемая согласно альтернативной гипотезе, H ₁ .σ — стандартное отклонение интересующего результата. Напомним из модуля по проверке гипотез, когда мы выполняли тесты гипотез, сравнивая средние значения двух независимых групп, мы использовали Sp, объединенную оценку общего стандартного отклонения, как меру изменчивости результата.

Sp рассчитывается следующим образом:

Если доступны данные о вариабельности результата в каждой группе сравнения, то Sp можно вычислить и использовать для генерации размеров выборки.Однако чаще бывает, что данные о вариабельности исходов доступны только по одной группе, обычно необработанной (например, плацебо-контроль) или группе, не подвергавшейся воздействию. При планировании клинического испытания нового препарата или процедуры часто доступны данные из других испытаний, которые могли включать плацебо или активную контрольную группу (т. Е. Стандартное лекарство или лечение, назначенное для исследуемого состояния). Стандартное отклонение переменной результата, измеренное у пациентов, отнесенных к группе плацебо, контрольной или неэкспонированной группе, можно использовать для планирования будущего исследования, как показано.

Также обратите внимание, что приведенная выше формула генерирует оценки размера выборки для выборок равного размера. Если планируется исследование, в котором будет назначено разное количество пациентов или разное количество пациентов будет составлять группы сравнения, тогда можно использовать альтернативные формулы (более подробную информацию см. В Howell ³ ).

Пример 9:

Исследователь планирует клиническое испытание для оценки эффективности нового препарата, предназначенного для снижения систолического артериального давления.План состоит в том, чтобы зарегистрировать участников и случайным образом распределить их для приема нового препарата или плацебо. Систолическое артериальное давление будет измеряться у каждого участника через 12 недель назначенного лечения. Основываясь на предыдущем опыте проведения подобных исследований, исследователь ожидает, что 10% всех участников будут потеряны для последующего наблюдения или выбыли из исследования. Если новый препарат показывает снижение среднего систолического артериального давления на 5 единиц, это будет представлять собой клинически значимое снижение. Сколько пациентов следует включить в исследование, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 80% для выявления этой разницы? Будет использоваться двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Чтобы вычислить величину эффекта, необходима оценка вариабельности систолического артериального давления. Анализ данных Framingham Heart Study показал, что стандартное отклонение систолического артериального давления составило 19,0. Это значение можно использовать для планирования испытания.

Размер эффекта:

Теперь мы подставляем размер эффекта и соответствующие значения Z для выбранного α и мощности, чтобы вычислить размер выборки.

Образцы размером n ₁ = 232 и n ₂ = 232 гарантируют, что проверка гипотезы будет иметь мощность 80% для обнаружения разницы в 5 единиц среднего систолического артериального давления у пациентов, принимающих новый препарат, по сравнению с пациентами. получение плацебо.Тем не менее, исследователи предположили, что показатель отсева составляет 10% (в обеих группах), и чтобы обеспечить общий размер выборки 232, они должны учитывать отсев.

N (число для включения) * (% оставшихся) = желаемый размер выборки

Следовательно, N (число для включения) = желаемый размер выборки / (% оставшихся)

N = 232 / 0,90 = 258.

Исследователь должен набрать 258 участников, которые будут случайным образом распределены для приема нового препарата или плацебо.

Исследователь планирует исследование для оценки связи между потреблением алкоголя и средним баллом среди выпускников колледжа.План состоит в том, чтобы классифицировать студентов как сильно пьющих или не употребляющих 5 или более напитков в обычный день выпивки в качестве критерия алкоголя. Средние средние баллы будут сравниваться между учащимися, отнесенными к категории сильно пьющих, и не использующими две независимые выборки проверки средних значений. Предполагается, что стандартное отклонение средних баллов составляет 0,42, а значимая разница в средних баллах (относительно статуса потребления алкоголя) составляет 0,25 единицы. Сколько выпускников колледжа должны быть включены в исследование, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 80% для определения 0.25 единиц разницы в среднем среднем балле? Используйте двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Ответ

---

В исследованиях, в которых планируется выполнить проверку гипотезы о средней разнице в непрерывной переменной результата на основе сопоставленных данных, представляют интерес гипотезы:

против

, где μ _d — средняя разница в генеральной совокупности. Формула для определения размера выборки, чтобы гарантировать, что тест имеет заданную мощность, приведена ниже:

, где α — выбранный уровень значимости, а Z _{1-α / 2} — значение из стандартного нормального распределения, удерживающего 1- α / 2 ниже него, 1- β — выбранная степень, а Z _1-β — значение стандартного нормального распределения, удерживающее 1- β ниже него, а ES — величина эффекта, определяемая следующим образом:

, где μ _d — средняя разность, ожидаемая согласно альтернативной гипотезе, H ₁ , а σ _d — стандартное отклонение разницы d в результате (например,g., разница, основанная на измерениях с течением времени или разница между согласованными парами).

Пример 10:

Исследователь хочет оценить эффективность лечения иглоукалыванием для уменьшения боли у пациентов с хронической мигренью. Планируется набор пациентов, страдающих мигренью. Каждого перед тем, как назначить какое-либо лечение, попросят оценить серьезность боли, которую он испытывает при следующей мигрени.Боль будет регистрироваться по шкале от 1 до 100, причем более высокие баллы указывают на более сильную боль. Затем каждый пациент будет проходить курс лечения иглоукалыванием. При следующей мигрени (после лечения) каждого пациента снова попросят оценить тяжесть боли. Разница в боли будет рассчитана для каждого пациента. Будет проведена двусторонняя проверка гипотезы при α = 0,05, чтобы оценить, существует ли статистически значимая разница в оценке боли до и после лечения. Сколько пациентов должно быть вовлечено в исследование, чтобы убедиться, что тест имеет мощность 80% для определения разницы в 10 единиц по шкале боли? Предположим, что стандартное отклонение разницы оценок составляет примерно 20 единиц.

Сначала вычислите размер эффекта:

Затем подставьте размер эффекта и соответствующие значения Z для выбранного α и мощности, чтобы вычислить размер выборки.

Выборка размером n = 32 пациента с мигренью гарантирует, что двухсторонний тест с α = 0,05 имеет 80% мощности для определения средней разницы в 10 баллов боли до и после лечения, при условии, что все 32 пациента завершили лечение. .

---

В исследованиях, в которых планируется выполнить проверку гипотезы, сравнивая пропорции успехов в двух независимых популяциях, представляют интерес гипотезы:

H ₀ : p ₁ = p _{2 в сравнении с} H ₁ : p ₁ ≠ p ₂

, где p ₁ и p ₂ — пропорции в двух сравниваемых популяциях.Формула для определения размеров выборки, чтобы гарантировать, что тест имеет заданную мощность, приведена ниже:

, где n _i — это размер выборки, необходимый в каждой группе (i = 1,2), α — выбранный уровень значимости, а Z _{1-α / 2} — значение из стандартного нормального распределения, содержащего 1- α. / 2 ниже, а 1- β — выбранная мощность, а Z _1-β — значение из стандартного нормального распределения, удерживающего 1- β ниже него. ES — величина эффекта, определяемая следующим образом:

,

где | p ₁ — p ₂ | — абсолютное значение разницы в пропорциях между двумя группами, ожидаемых в соответствии с альтернативной гипотезой, H ₁ , а p — общая пропорция, основанная на объединении данных из двух групп сравнения (p можно вычислить, взяв среднее значение пропорций в двух группах сравнения, предполагая, что группы будут примерно одинакового размера).

Пример 11:

Исследователь выдвинул гипотезу о более высокой заболеваемости гриппом среди студентов, регулярно пользующихся спортивными сооружениями, чем среди их сверстников, которые этого не делают. Исследование будет проведено весной. Каждого ученика спросят, пользовались ли они спортивным сооружением регулярно в течение последних 6 месяцев и не болели ли они гриппом. Будет проведена проверка гипотезы для сравнения доли студентов, которые регулярно использовали спортивные сооружения и заболели гриппом, с долей студентов, которые этого не сделали и заболели гриппом.В течение обычного года примерно 35% студентов болеют гриппом. Исследователи считают, что увеличение заболеваемости гриппом на 30% среди тех, кто регулярно пользовался спортивным сооружением, было бы клинически значимым. Сколько студентов должно быть привлечено к исследованию, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 80%, чтобы обнаружить эту разницу в пропорциях? Будет использоваться двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Сначала мы вычисляем величину эффекта, подставляя доли учащихся в каждой группе, у которых ожидается заболевание гриппом, p ₁ = 0.46 (т.е. 0,35 * 1,30 = 0,46) и p ₂ = 0,35, а общая пропорция, p = 0,41 (т.е. (0,46 + 0,35) / 2):

Теперь мы подставляем размер эффекта и соответствующие значения Z для выбранного α и мощности, чтобы вычислить размер выборки.

Выборки размером n ₁ = 324 и n ₂ = 324 гарантируют, что проверка гипотезы будет иметь 80% -ную мощность для выявления 30% -ной разницы в пропорциях учащихся, заболевших гриппом, между теми, кто болеет, и не болеет регулярно пользоваться спортивными сооружениями.

Донорские фекалии? Действительно? Clostridium difficile (также называемая «C. difficile» или «C. diff.») Представляет собой бактериальный вид, который можно найти в толстой кишке человека, хотя его численность контролируется другой нормальной флорой толстой кишки. Антибиотикотерапия иногда снижает нормальную флору в толстой кишке до такой степени, что процветает C. difficile и вызывается инфекция с симптомами, варьирующимися от диареи до опасного для жизни воспаления толстой кишки. Болезнь от C.difficile чаще всего поражает пожилых людей в больницах или учреждениях длительного ухода и обычно возникает после приема антибиотиков. В последние годы инфекции, вызванные C. difficile, стали более частыми, тяжелыми и трудно поддающимися лечению. По иронии судьбы, C. difficile сначала лечится путем прекращения приема антибиотиков, если они все еще назначаются. Если это не помогло, инфекцию вылечили путем перехода на другой антибиотик. Однако лечение другим антибиотиком часто не излечивает C.difficile. Были спорадические сообщения об успешном лечении путем вливания фекалий здоровых доноров в двенадцатиперстную кишку пациентов, страдающих C. difficile. (Юк!) Это восстанавливает нормальную микробиоту в толстой кишке и противодействует чрезмерному росту C. diff. Эффективность этого подхода была проверена в рандомизированном клиническом исследовании, опубликованном в Медицинском журнале Новой Англии (январь 2013 г.). Исследователи планировали случайным образом распределить пациентов с рецидивирующей инфекцией C. difficile либо на антибактериальную терапию, либо на дуоденальную инфузию донорских фекалий.Чтобы оценить размер необходимой пробы, исследователи предположили, что инфузия кала будет успешной в 90% случаев, а терапия антибиотиками будет успешной в 60% случаев. Сколько субъектов потребуется в каждой группе, чтобы гарантировать, что мощность исследования составляет 80% с уровнем значимости α = 0,05?

Ответ

---

Определение подходящего дизайна исследования более важно, чем статистический анализ; плохо спланированное исследование никогда нельзя спасти, тогда как плохо проанализированное исследование можно повторно проанализировать.Важнейшим компонентом дизайна исследования является определение подходящего размера выборки. Размер выборки должен быть достаточно большим, чтобы адекватно ответить на вопрос исследования, но не слишком большим, чтобы охватить слишком много пациентов, когда было бы достаточно меньшего. Определение подходящего размера выборки включает статистические критерии, а также клинические или практические соображения. Определение размера выборки требует совместной работы; Биостатисты должны работать в тесном сотрудничестве с клиническими исследователями, чтобы определить размер выборки, которая позволит решить интересующий вопрос исследования с достаточной точностью или мощностью для получения клинически значимых результатов.

В следующей таблице приведены формулы размера выборки для каждого описанного здесь сценария. Формулы организованы по предлагаемому анализу, оценке доверительного интервала или проверке гипотез.

Ситуация	Размер выборки до Оценка доверительного интервала	Размер выборки для проверки гипотезы
Непрерывный результат, Один образец: CI для μ, H 0 : μ = μ 0
Непрерывный результат, Два независимых образца: CI для (μ 1 -μ 2 ), H 0 : μ 1 = μ 2
Непрерывный результат, Два совпадающих образца: CI для μ d , H 0 : μ d = 0
Дихотомический результат, Один образец: CI для p, H 0 : p = p 0
Дихотомический результат, Два независимых образца: CI для (p 1 -p 2 ), H 0 : p 1 = p 2

---

1. Бушман Н.А., Фостер Дж., Викерс П.Девочки-подростки и их дети: достижение оптимальной массы тела при рождении. Гестационная прибавка в весе и исход беременности с точки зрения гестации при родах и массы тела новорожденного: сравнение между подростками до 16 лет и взрослыми женщинами. Ребенок: уход, здоровье и развитие. 2001; 27 (2): 163-171.
2. Feuer EJ, Wun LM. ДЕВКАН: Вероятность развития или смерти от рака. Версия 4.0 .Bethesda, MD: Национальный институт рака, 1999.
3. Хауэлл, округ Колумбия. Статистические методы психологии.Бостон, Массачусетс: Duxbury Press, 1982.
4. Fleiss JL. Статистические методы расчета ставок и пропорций. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: John Wiley and Sons, Inc., 1981.
5. Национальный центр статистики здравоохранения. Здоровье, США, 2005 г., с диаграммой тенденций в области здоровья американцев. Хяттсвилл, Мэриленд: Типография правительства США; 2005.
6. Пласкон Л.А., Пенсон Д.Ф., Воан Т.Л., Стэнфорд Дж. Л. Курение сигарет и риск рака простаты у мужчин среднего возраста. Биомаркеры и профилактика эпидемиологии рака.2003; 12: 604-609.
7. Rutter MK, Meigs JB, Sullivan LM, D’Agostino RB, Wilson PW. С-реактивный белок, метаболический синдром и прогноз сердечно-сосудистых событий в исследовании Framingham Offspring Study. Тираж. 2004; 110: 380-385.
8. Рамачандран В., Салливан Л.М., Уилсон П.В., Семпос, Т.Т., Сандстрем Дж., Каннел В.Б., Леви Д., Д’Агостино, РБ. Относительное значение пограничных и повышенных уровней факторов риска ишемической болезни сердца. Анналы внутренней медицины. 2005; 142: 393-402.
9. Векслер Х., Ли Дж. Э., Куо М., Ли Х. Выпивка в колледже в 1990-е годы: постоянная проблема Результаты Гарвардской школы общественного здравоохранения, 1999, Здоровье колледжей, 2000; 48: 199-210.

---

Ответ на вопрос о массе тела при рождении — стр. 3

Исследователь хочет оценить средний вес при рождении доношенных детей (примерно 40 недель беременности) от матерей в возрасте 19 лет и младше. Средний вес новорожденных, рожденных доношенными от матерей в возрасте 20 лет и старше, составляет 3 510 граммов со стандартным отклонением 385 граммов.Сколько женщин в возрасте 19 лет и младше должны быть включены в исследование, чтобы гарантировать, что оценка среднего веса при рождении их младенцев с доверительным интервалом 95% имеет предел погрешности, не превышающий 100 граммов?

Чтобы гарантировать, что оценка среднего веса при рождении с доверительным интервалом 95% находится в пределах 100 граммов от истинного среднего, необходима выборка размером 57. При планировании исследования исследователь должен учитывать тот факт, что у некоторых женщин могут возникать преждевременные роды.Если женщины будут включены в исследование во время беременности, то необходимо будет включить в исследование более 57 женщин, чтобы после исключения преждевременных родов 57 женщин с информацией о результатах были доступны для анализа. Например, если ожидается, что 5% женщин родят преждевременные роды (т. Е. 95% родят доношенными), то необходимо включить 60 женщин, чтобы гарантировать, что 57 роды будут доношенными. Количество женщин, которые должны быть зачислены, N, рассчитывается следующим образом:

N (число для включения) * (% оставшихся) = желаемый размер выборки

N (0.95) = 57

N = 57 / 0,95 = 60,

Ответ Курение первокурсников — Страница 4

Предположим, что подобное исследование было проведено 2 года назад и обнаружило, что распространенность курения среди первокурсников составляет 27%. Если исследователь считает, что это разумная оценка распространенности через 2 года, ее можно использовать для планирования следующего исследования. Используя эту оценку p, какой размер выборки необходим (при условии, что снова будет использоваться 95% доверительный интервал и нам нужен такой же уровень точности)?

Чтобы гарантировать, что оценка 95% доверительного интервала доли курящих первокурсников находится в пределах 5% от истинной доли, необходима выборка размером 303.Обратите внимание, что этот размер выборки существенно меньше, чем рассчитанный выше. Наличие некоторой информации о величине доли в генеральной совокупности всегда дает размер выборки, который меньше или равен тому, который основан на доле генеральной совокупности 0,5. Однако оценка должна быть реалистичной.

Ответ на проблему с медицинским устройством — страница 7

Производитель медицинского оборудования производит имплантируемые стенты. В процессе производства приблизительно 10% стентов считаются дефектными.Производитель хочет проверить, не превышает ли доля дефектных стентов 10%. Если в результате процесса образуется более 15% дефектных стентов, необходимо предпринять корректирующие действия. Поэтому производитель хочет, чтобы тест имел мощность 90%, чтобы обнаружить разницу в пропорциях такой величины. Сколько стентов необходимо оценить? Для расчетов используйте двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Затем подставьте размер эффекта и соответствующие значения z для выбранных альфа и мощности, чтобы вычислить размер выборки.

Размер выборки из 364 стентов гарантирует, что двусторонний тест с α = 0,05 будет иметь мощность 90% для обнаружения 0,05 или 5% разницы в пропорции произведенных дефектных стентов.

Ответ на алкоголь и средний балл — страница 8

Исследователь планирует исследование для оценки связи между потреблением алкоголя и средним баллом среди выпускников колледжа. План состоит в том, чтобы классифицировать студентов как сильно пьющих или не употребляющих 5 или более напитков в обычный день выпивки в качестве критерия алкоголя.Средние средние баллы будут сравниваться между учащимися, отнесенными к категории сильно пьющих, и не использующими две независимые выборки проверки средних значений. Предполагается, что стандартное отклонение средних баллов составляет 0,42, а значимая разница в средних баллах (относительно статуса потребления алкоголя) составляет 0,25 единицы. Сколько выпускников колледжа должны быть включены в исследование, чтобы убедиться, что мощность теста составляет 80%, чтобы выявить разницу в 0,25 единицы в средних средних баллах? Используйте двусторонний тест с уровнем значимости 5%.

Сначала вычислите размер эффекта.

Теперь замените размер эффекта и соответствующие значения z на альфа и мощность, чтобы вычислить размер выборки.

Размер выборки n _i = 44 сильно пьющих и 44, которые выпивают менее пяти напитков за обычный день, гарантирует, что проверка гипотезы будет иметь 80% -ную мощность для обнаружения разницы в 0,25 единицы средних средних баллов.

Ответ на донорские фекалии — страница 8

Сначала мы вычисляем размер эффекта, подставляя доли пациентов, которые, как ожидается, будут излечены при каждом лечении, p ₁ = 0.6 и p ₂ = 0,9, а общая пропорция p = 0,75:

Теперь мы заменяем размер эффекта и соответствующие значения Z на выбранные a и мощность, чтобы вычислить размер выборки.

Образцы размера n ₁ = 33 и n ₂ = 33 гарантируют, что проверка гипотезы будет иметь 80% -ную мощность для обнаружения этой разницы в долях пациентов, излечившихся от C. diff. инфузией кала по сравнению с терапией антибиотиками.

Фактически, исследователи включили по 38 в каждую группу, чтобы учесть отсев. Тем не менее, после промежуточного анализа исследование было остановлено. Из 16 пациентов в группе инфузии у 13 (81%) отмечалось исчезновение диареи, связанной с C. difficile, после первой инфузии. Остальным 3 пациентам была проведена вторая инфузия с фекалиями от другого донора с разрешением у 2 пациентов. Излечение C. difficile произошло только у 4 из 13 пациентов (31%), получавших антибиотик ванкомицин.

Расчет среднего артериального давления (САД)

MAP, или среднее артериальное давление, определяется как среднее давление в артериях пациента в течение одного сердечного цикла. Он считается лучшим индикатором перфузии жизненно важных органов, чем систолическое артериальное давление (САД). Истинное MAP может быть определено только инвазивным мониторингом и сложными расчетами; однако его также можно рассчитать по формуле САД и диастолического артериального давления (ДАД).

Вы также можете послушать следующий подкаст …

Основы физиологии: среднее артериальное давление Чтобы рассчитать среднее артериальное давление, удвойте диастолическое артериальное давление и добавьте полученную сумму к систолическому артериальному давлению. Затем разделите на 3. Например, если артериальное давление пациента составляет 83 мм рт. Ст. / 50 мм рт. Ст., Его САД будет 61 мм рт. Вот шаги для этого расчета:

САД = САД + 2 (ДАД)
3

КАРТА = 83 +2 (50)
3

КАРТА = 83 +100
3

MAP = 183
3

MAP = 61 мм рт. Ст.

Другой способ вычисления САД — сначала вычислить пульсовое давление (вычесть ДАД из САД) и разделить полученное значение на 3, а затем прибавить ДАД:

САД = 1/3 (САД — ДАД) + ДАД

MAP = 1/3 (83-50) + 50

КАРТА = 1/3 (33) + 50

MAP = 11 + 50

MAP = 61 мм рт. Ст.

Существует несколько клинических ситуаций, в которых особенно важно контролировать среднее артериальное давление.У пациентов с сепсисом вазопрессоры часто подбирают на основании САД. В руководящих принципах Кампании по выживанию при сепсисе рекомендуется поддерживать среднее артериальное давление (САД) на уровне ≥ 65 мм рт. Кроме того, у пациентов с травмой головы или инсультом лечение может зависеть от САД пациента.

В каких еще клинических ситуациях вы контролируете САД?

Справочные материалы:
Кампания выживших при сепсисе. По состоянию на 8 декабря 2011 г.
Смельцер, С., Бэр, Б.Г., Хинкль, Дж. Л., и Чивер, К. Х. (2010). Учебник Бруннера и Саддарта по медико-хирургическому уходу, двенадцатое издание. Филадельфия: Wolters Kluwer Health / Lippincott Williams & Wilkins.

Дополнительная литература и ресурсы
Основы физиологии: среднее артериальное давление [PODCAST]
В центре внимания: сепсис
В центре внимания: инсульт

Теги:

А как насчет мощности для измерения артериального давления? (И многое другое)

Несколько комментаторов подвергли сомнению мои расчеты мощности в исследовании Oregon Medicaid, заявив о других результатах.Хотя я не могу быть уверен в том, что они делают не так (если что-то не так), я потратил время, чтобы сделать еще несколько проверок своих расчетов. Они находятся в технической сноске к этому сообщению. * Даже если это не совсем так, если вы дошли до этой истории, вы, возможно, захотите посмотреть. Он показывает, как можно проводить расчеты мощности дома без лишних затрат! Между тем, предложение остается в силе: если вы обнаружите ошибку в моей работе, сообщите мне, но сначала прочтите сноску.

Был поднят вопрос о том, как результаты исследования артериального давления соотносятся с результатами эксперимента по медицинскому страхованию RAND.(Гарольд тоже обсуждал это.) Во-первых, давайте разберемся с властью. Базовая частота повышенного артериального давления в исследовании штата Орегон составляла 16,3%, а точечная оценка эффекта Medicaid заключалась в снижении на 1,33 процентных пункта. Оба они больше, чем результаты по сахару в крови (гликозилированный гемоглобин, GH, A1C), которые были в центре моих расчетов мощности. Так что, возможно, анализ артериального давления был достаточно мощным. У нас есть калькулятор. Давайте выясним! * (Конечно, 95% доверительный интервал дает нам ответ, но насколько он недостаточен?)

Нет, анализ артериального давления был не более адекватным, чем анализ сахара в крови.Несмотря на то, что базовый уровень намного выше, предполагаемый размер эффекта не соответствует действительности. Тем не менее, исследование было с питанием на уровне 0,85%, чтобы найти сокращение доли населения с высоким артериальным давлением на 3 процентных пункта (более чем в два раза больше, чем размер эффекта точечной оценки). Видите ли, сила зависит от того, какой вопрос вы задаете.

Мне сказали, но я не проверил независимым образом, что RAND HIE действительно обнаружил статистически значимые результаты по кровяному давлению. В этом исследовании использовалась выборка из 7700 человек на четырех уровнях разделения затрат, и участники наблюдались за участниками в течение 3-5 лет.Дизайн и аналитический подход отличались от исследования Oregon Medicaid, которое могло объяснить разницу в статистической значимости. Кроме того, размер эффекта RAND был больше.

Об этом мне написала Кейт Байкер, ведущий автор статьи Oregon Medicaid:

Доверительные интервалы наших оценок воздействия Medicaid говорят нам, какие размеры эффекта мы можем отклонить. Об этом можно судить по нашим отчетным доверительным интервалам. Рассмотрим, например, артериальное давление.Таблица 2 показывает, что более 16 процентов нашей контрольной группы имеют повышенное кровяное давление. Для диастолического артериального давления в таблице 2 мы видим, что нижний предел нашего 95-процентного доверительного интервала составляет -2,65 мм рт. Это означает, что мы можем отклонить снижение диастолического артериального давления более чем на 2,65 с 95-процентной уверенностью.

Для контекста поучительно сравнить то, что мы можем отвергнуть, с предыдущими оценками влияния медицинского страхования на артериальное давление. В частности, эксперимент по медицинскому страхованию RAND — который варьировал только щедрость страхового покрытия среди застрахованных, а не наличие у участников страховки вообще, как в эксперименте по страхованию здоровья в Орегоне, — обнаружил снижение диастолического артериального давления на 3 мм рт. -доходы абитуриентов.Квазиэкспериментальные исследования (ранее опубликованные в NEJM) годового воздействия потери страховки Medicaid (Medi-Cal) на взрослых с низким доходом обнаружили изменения диастолического артериального давления на 6-9 мм рт. Ст. (Lurie et al. 1984 , 1986). Оценки, приведенные в Таблице 2, позволяют нам отвергнуть тот факт, что Medicaid вызывает снижение диастолического артериального давления на величину эффектов, обнаруженных в этих предыдущих исследованиях. (Эти оценки RAND и Medi-Cal основаны на подгруппе населения с непропорционально плохим здоровьем, поэтому вместо этого можно сравнить их оценки с нашими оценками в нашей Таблице S14c в Приложении, показывающей влияние Medicaid на диастолическое артериальное давление среди тех, у кого ранее диагностировалась гипертония в лотерею.Для этой группы мы можем отклонить снижение диастолического артериального давления более чем на 3,2 мм рт. Ст. С достоверностью 95%).

Не знаю, что еще я могу сказать обо всем этом. Если вы хотите знать, может ли исследование опровергнуть возможность того, что Medicaid не повлияла на показатели физического здоровья, изученные через 2 года наблюдения с достоверностью 95%, ответ — «нет». В то же время размер выборки был слишком мал, чтобы сделать это для всех эффектов, кроме очень больших. Это просто математический факт.Для размеров эффекта, которые можно было бы разумно считать подходящими (и которые, безусловно, имеют клиническое значение), исследование должно было быть в несколько раз больше (я получил коэффициент в пять). Опять же, это просто математика.

Пожалуйста, оставайтесь для технической сноски:

* ТЕХНИЧЕСКАЯ Сноска: В отличие от того, что думает большинство людей, я в основном публикую на TIE, чтобы расширить свои знания и понимание, а не чтобы никого ни в чем убедить. Так что, если кто-то обнаружит ошибки в том, что я написал, я буду рад исправлению.Но я также понимаю, что публикую сообщения для широкой аудитории, и поэтому беспокоюсь о достоверности содержания моих сообщений еще долгое время после того, как они станут общедоступными. Вчера и сегодня утром я продолжал беспокоиться о расчетах размера выборки.

Чтобы повысить уверенность в том, что я не допустил серьезной ошибки, я выполнил расчет размера выборки двумя дополнительными и независимыми способами. Во-первых, оказывается, что сампи Статы можно использовать по-разному, чтобы сделать то же самое. Некоторые способы требуют меньше ввода, чем другие, что безопаснее, поскольку всегда можно неправильно понять, какова правильная форма ввода.Тем не менее, как бы я ни употреблял сампи, я получил один и тот же ответ, что меня утешает.

Во-вторых, я использовал онлайн-калькулятор размера выборки для определения разницы в пропорциях. Я использовал один здесь, но если вы погуглите, вы найдете другие. Опять же, я получил тот же результат, что и с сампи. Я рекомендую вам попробовать это сами. Ниже приведен скриншот входов и выходов для расчета в моем сообщении. Единственное, о чем я не упомянул в своем посте, так это о том, что такое альфа. Это вероятность отклонения нулевой гипотезы (о том, что Medicaid не повлияла) при предположении, что она верна, «p-значение» оценки.Обычно ищут значение 0,05 или ниже. (Помимо супергероя, «мощность» — это не то же самое, что «p-значение». Первое — это вероятность отклонения нуля, когда оно ложно, а второе — отклонения его, когда оно истинно.)

@ afrakt

Tweetable

Эффективность, расчет BP, BSFC, BMEP — двухтактный одноцилиндровый бензиновый двигатель

1. Крутящий момент, T = 9,81 x Ш x R Эффективное, Нм.

Где R Эффективный = (D + d) / 2 м,

W (нагрузка) = (S1 S2) кг.

2. Тормозная мощность, B P = (2 π N T) / 60 000 кВт

Где N = об / мин,

Т = Крутящий момент Нм,

3. Указанная мощность, I P = n (Pm x L Ход x A x N ’) / 60 000 кВт

Где Pm = Среднее эффективное давление Н / м ² ,

L Ход = Ход м,

А (Поперечное сечение цилиндра) = (πD ² _{Диаметр} ) / 4 м ² ,

N ’ (Количество ходов мощности / мин.)

= N / 2 за мин.(Для четырехтактных двигателей)

= N на мин. (Для двухтактных двигателей)

N = об / мин, и

п = Количество цилиндров.

4. Расход топлива, м f = (50 мл x 10 ⁶ x ρ Топливо) / (т) кг / сек.

Здесь; 1 мл = 10 ^-3 литров и 1000 литров = 1 м ³

Таким образом, 1 мл = 10 ^-6 м ³

5. Среднее эффективное давление в тормозной системе, BMEP = (BP x 60000) / (L ход x A x N ’) Н / м2

Где L Ход = Ход м,

А (Поперечное сечение цилиндра) = (π D ² _{Диаметр} ) / 4 м ² ,

N ’ (Количество ходов мощности / мин.)

= N / 2 за мин. (Для четырехтактных двигателей.)

= N на мин. (Для двухтактных двигателей)

N = скорость в об / мин.

6. Удельный расход топлива при торможении, BSFC = (mf x 3600) / BP кг / кВт .

ч.

7. Указанный удельный расход топлива, ISFC = (mf x 3600) / IP кг / кВт .hr

8. Расчетная тепловая эффективность, η Расчетная тепловая мощность = (IP x 100) / (mf x C.V.)%

9. Тепловой КПД тормоза, η Тепловой КПД тормоза = (B P x 100) / (m _f x C.В.)%

10. Масса воздуха, м Воздух = C _d Ao √2 г Δh ρ Воздух ρ Вода кг / сек;

Где Cd (коэффициент разряда) = 0,6,

ρ _Воздух = (Па x 102) / ( R x Ta) кг / м ³

АО ( Площадь отверстия) = (π do ² ) / 4 м ² ,

Па = 1.01325 Бар,

R = 0,287 кДж / кг K.

Ta = ( ta + 273) К,

ta = Температура окружающей среды O C

11.Соотношение воздух-топливо, A / F = (м воздуха / м _f ) кг / кг топлива

12. Объемный КПД, η Объемный = (VAir x 100) / против%

Где VAir (объем вдыхаемого воздуха / сек.) = (М воздуха / ρ воздуха) м3 / сек.

Vs (объем развертки / сек.) = N. (L инсульт . А .. Н ’) / 60 м3 / сек,

И объем топлива не учитывается (на основе свободного воздуха условия),

A (поперечное сечение цилиндра) = (π D ² Диаметр отверстия) / 4 м ² ,

L Ход = Ход в м,

N ’(количество ходов мощности / мин.)

= N / 2 за мин. (Для четырехтактных двигателей)

= N на мин (для двухтактных двигателей)

N = скорость в об / мин. И n = количество цилиндров.

13. Механический КПД, η _{механический} = BP / IP

Расчет BSFC (в метрических единицах) (Википедия)

Для расчета этого коэффициента используйте формулу
Где:

r — расход топлива в граммах в секунду (г · с ^-1 )

P — мощность, произведенная в ваттах, где P = τω

ω — частота вращения двигателя в радианах в секунду (рад · с ^-1 )

τ — крутящий момент двигателя в ньютон-метрах (Н · м)

Результирующими единицами BSFC являются граммы на джоуль (г · Дж ^-1 )
. Обычно BSFC выражается в граммах на киловатт-час (г / (кВт · ч)).Коэффициент преобразования выглядит следующим образом:

BSFC [г / (кВт · ч)] = BSFC [г / Дж] × (3,6 × 10 ⁶ )

Критический шаг для любых клинических испытаний!

Abstract

Качество клинических испытаний неуклонно улучшалось за последние два десятилетия, но некоторые области методологии исследований по-прежнему требуют особого внимания, например, при расчете размера выборки. Размер выборки является одним из основных шагов при планировании любого клинического испытания, и любая небрежность при его расчете может привести к отклонению истинных результатов, а ложные результаты могут получить одобрение.Хотя статистики играют важную роль в оценке размера выборки, базовые знания относительно расчета размера выборки очень скудны среди большинства анестезиологов, связанных с исследованиями, включая врачей-стажеров. В этом обзоре мы обсудим, насколько важен расчет размера выборки для научных исследований, а также влияние недооценки или переоценки размера выборки на результаты проекта. Мы выделили основные концепции, касающиеся различных параметров, необходимых для расчета размера выборки, а также примеры.

Ключевые слова: Клиническое исследование, мощность исследования, размер выборки

Введение

Надлежащий дизайн исследования, который является неотъемлемым компонентом любого рандомизированного клинического исследования (т. Е. Самый высокий уровень доказательств, доступных для оценки новых методов лечения), появляется нечасто в литературе по анестезии. [1,2,3] Отсутствие расчетов размера выборки в проспективных исследованиях и анализа мощности в исследованиях с отрицательными результатами в достаточной степени подтверждают этот вывод. [4,5] Две возможные причины его отсутствия в исследованиях по анестезии следующие. :

1. Редкое обучение по таким темам, как расчет размера выборки и анализ мощности среди врачей-резидентов.

2. Сложный вид используемых для этого математических выражений.

Чтобы спланировать исследовательский проект и понять содержание исследовательской работы, мы должны быть знакомы с фундаментальными концепциями медицинской статистики. При разработке исследования нам необходимо взаимодействовать со статистиком. Понимание основных понятий поможет анестезиологу более осмысленно взаимодействовать с ним. Одним из важнейших аспектов планирования клинического исследования является расчет размера выборки.Следовательно, в этой статье мы обсудим важность оценки размера выборки для клинического исследования и различные параметры, которые влияют на размер выборки, а также основные правила для этих параметров.

Как мы знаем, естественно и нецелесообразно изучать всю популяцию в каком-либо исследовании. Следовательно, выборка — это набор участников (меньшего числа), который адекватно представляет совокупность, из которой она составлена, так что на основании полученных результатов можно сделать верные выводы о совокупности.Проще говоря, размер выборки — это количество пациентов или экспериментальных единиц в выборке. Каждый человек в выбранной популяции должен иметь равные шансы быть включенным в выборку.

Зачем нужны расчеты размера выборки?

Размер выборки — это один из первых практических шагов и статистический принцип при разработке клинического испытания для ответа на исследовательский вопрос. [6] При меньшем размере выборки в исследовании может оказаться невозможным выявить точную разницу между группами исследования, что делает исследование неэтичным.Более того, результаты исследования не могут быть обобщены на совокупность, так как эта выборка будет неадекватной для представления целевой совокупности. С другой стороны, увеличивая размер выборки в исследовании, мы подвергаем риску вмешательства большее количество населения, а также делаем исследование неэтичным. Это также приводит к потере ценных ресурсов и времени исследователей.

Следовательно, размер выборки является важным фактором при одобрении / отклонении результатов клинических испытаний, независимо от того, насколько клинически эффективным / неэффективным может быть вмешательство.

Компоненты расчета размера выборки

Один из наиболее частых вопросов, которые задают статистику, — «Насколько большой размер выборки мне нужен?» Исследователи часто удивляются, узнав, что ответ зависит от ряда факторов, и они должны предоставить статистику некоторую информацию, прежде чем они смогут получить ответ! Таким образом, для расчета размера выборки для испытания требуются следующие четыре основных компонента: [7,8]

P значение (или альфа)

Термин « P value» известен всем.Это также известно как уровень значимости, и в каждом клиническом испытании мы устанавливаем допустимый предел для значения P . Например, мы предполагаем, что P <0,05 является значимым, это означает, что мы принимаем, что вероятность различия в изучении цели из-за случайности составляет 5% или есть 5% шансов обнаружения различия, когда на самом деле разницы не было ( ложноположительные результаты). Этот тип ошибки в клинических исследованиях также известен как ошибка типа I или альфа. Ошибка типа I обратно пропорциональна размеру выборки.

Power

Иногда мы можем совершить ошибку другого типа, когда мы не сможем обнаружить разницу, хотя на самом деле разница есть. Это известно как ошибка типа II, которая обнаруживает ложноотрицательные результаты, в точности противоположную упомянутой выше, когда мы находим ложноположительные результаты, когда на самом деле разницы не было. Чтобы принять или отклонить нулевую гипотезу с достаточной мощностью, необходимо определить допустимый предел ложноотрицательного числа до проведения исследования.

Другими словами, ошибка типа II — это вероятность того, что не удастся найти разницу между двумя исследовательскими группами, когда на самом деле разница существует, и она обозначается как бета (β).По соглашению, максимальное приемлемое значение β в биостатистической литературе составляет 0,20 или 20% вероятность того, что нулевая гипотеза будет ошибочно принята. Тогда «мощность» исследования равна (1-β), а для β, равного 0,2, мощность равна 0,8, что является минимальной мощностью, необходимой для принятия нулевой гипотезы. Обычно в большинстве клинических испытаний используется мощность 80%, что означает, что мы допускаем, что каждый пятый раз (то есть 20%) мы упускаем реальную разницу. Мощность исследования возрастает по мере уменьшения шансов совершить ошибку типа II.

Величина эффекта

Величина эффекта (ES) — это минимальная разница, которую исследователь хочет обнаружить между исследуемыми группами, также называемая минимальной клинически значимой разницей. Мы можем оценить ES с помощью трех методов: пилотных исследований, ранее представленных данных или обоснованного предположения, основанного на клиническом опыте.

Чтобы понять концепцию ES, рассмотрим один пример. Предположим, что лечение препаратом А приводит к снижению среднего артериального давления (ОБД) на 10 мм рт. Ст., А лечение препаратом В приводит к снижению ОБМ на 20 мм рт.Тогда абсолютная ES в этом случае составит 10 мм рт. ES можно выразить как абсолютную или относительную разницу. Как и в приведенном выше примере, относительная разница / снижение при лекарственном вмешательстве составляет 10/20 или 50%. Другими словами, для переменных непрерывного результата ES будет числовой разницей, а для бинарного результата, например, влияние препарата на развитие стрессовой реакции (да / нет), исследователь должен оценить релевантную разницу между частотой событий в обеих группах лечения и может выберите, например, разницу в 10% между обеими группами в качестве ES.В статистике разница между значением переменной в контрольной группе и в группе испытуемого препарата известна как ES. Даже небольшое изменение ожидаемой разницы с лечением имеет большое влияние на предполагаемый размер выборки, поскольку размер выборки обратно пропорционален квадрату разницы. Для более крупных ES требуется меньший размер выборки, чтобы доказать эффект, но для меньших ES размер выборки должен быть большим.

Вариабельность

Наконец, для расчета размера выборки исследователь должен предвидеть дисперсию совокупности данной переменной результата, которая оценивается с помощью стандартного отклонения (SD).Исследователи часто используют оценку, полученную на основе информации в предыдущих исследованиях, поскольку дисперсия обычно является неизвестной величиной. Для однородной совокупности нам нужен меньший размер выборки, поскольку дисперсия или стандартное отклонение будут меньше в этой совокупности. Предположим, что для изучения влияния программы диеты А на вес мы включили популяцию с весом от 40 до 105 кг. Теперь легко понять, что SD в этой группе будет больше, и нам понадобится больший размер выборки, чтобы обнаружить разницу между вмешательствами, иначе разница между исследуемыми группами будет скрыта присущей между ними разницей из-за SD.Если, с другой стороны, мы возьмем выборку из совокупности с массой от 60 до 80 кг, мы, естественно, получим более однородную группу, тем самым уменьшив SD и, следовательно, размер выборки.

Другими факторами, влияющими на расчет размера выборки, являются коэффициент отсева и частота исходных событий в популяции.

Показатель отсева

Показатель отсева означает оценку количества субъектов, которые по какой-то причине могут не участвовать в исследовании / клиническом испытании. Обычно расчет размера выборки дает количество субъектов исследования, необходимое для достижения целевой статистической значимости для данной гипотезы.Однако в клинической практике нам может потребоваться набрать больше субъектов, чтобы компенсировать эти потенциальные выбывания. [9]

Если n — это размер выборки, требуемый согласно формуле, и если d — это показатель отсева, то скорректированный размер выборки N1 получается как N1 = n / (1-d).

Частота событий в популяции

Уровень распространенности или частота исходных событий изучаемого состояния в популяции очень важны при расчете размера выборки. Обычно это делается на основании предыдущей литературы.Например, при изучении связи курения и опухоли головного мозга перед исследованием следует узнать уровень распространенности опухоли головного мозга в исследуемой популяции. Иногда нам приходится корректировать размер выборки после начала испытания из-за неожиданно низкой частоты событий в популяции.

Примеры расчета размера выборки

Пример 1: Сравнение двух средств

Плацебо-контролируемое рандомизированное исследование предлагает оценить эффективность лекарственного средства А в предотвращении стрессовой реакции на ларингоскопию.Предыдущее исследование показало, что во время ларингоскопии наблюдается среднее повышение систолического артериального давления на 20 мм рт. Ст. (Стандартное отклонение составляет 15 мм рт. Ст.). Каким должен быть размер выборки для изучения разницы в среднем систолическом артериальном давлении между двумя группами со значимым значением P <0,05 и мощностью исследования 90%.

Уровень значимости = 5%, Мощность = 80%, Zα = Z — постоянная величина, установленная по соглашению в соответствии с принятой ошибкой α, а Z (1-β) = Z — постоянная величина, установленная по соглашению в соответствии с мощностью исследования, которая рассчитывается из .

Таблица 1

Отображение постоянных значений для условных значений значений α и β

Формула расчета размера выборки:

n = 2 (Zα + Z [1-β]) ² × SD ² / d ²

Zα = 1,96, Z (1-β) = 1,28, SD = 15, d (размер эффекта) = 20

Таким образом, n = 2 (1,96 + 1,28) ² × 15 ² /20 ² = 11,82

В исследование должны быть включены двенадцать человек в каждой группе.

Пример 2: Сравнение двух пропорций

Планируется исследование эффективности дексмедтомидина в предотвращении послеоперационной дрожи. Из предыдущих исследований было установлено, что частота послеоперационной дрожи составляет 60%. Снижение частоты озноба до 20% будет считаться значимым для эффективности препарата. Каким должен быть размер выборки для исследования с альфа-значением, то есть с ошибкой I типа 5% (0,05) и степенью 95%.

Параметры для расчета размера выборки:

P1 = 60%, P2 = 20%, Размер эффекта (d) = 40%, Zα = 1.96, Z (1-β) = 1,64

Среднее значение P1 и P2 будет P = P1 + P2 / 2 60 + 20/2 = 40

q = 1-p = 1-40 = 60%

Формула будет иметь следующий вид: n = 2 (Zα + Z [1-β]) ² × P × q / d ²

n = 2 (1,96 + 1,64) ² × 40 × 60 / (40) ² = 38,88

В этом примере нам нужно включить 40 человек в каждую группу для исследования.

Некоторые основные правила для оценки размера выборки:

1. Мощность — она ​​должна быть ≥80%.Размер выборки увеличивается с увеличением мощности. Чем выше мощность, тем меньше шанс пропустить настоящий эффект. [10]

2. Уровень значимости — обычно принимается равным 5%. Размер выборки увеличивается по мере снижения уровня значимости. [10]

3. Клинически значимое различие — чтобы обнаружить меньшее различие, нужна выборка большого размера и наоборот. [10]

4. Post-hoc вычисления мощности — После проведения исследования не следует выполнять какие-либо вычисления мощности « post-hoc ».Мощность всегда следует рассчитывать до исследования, чтобы определить требуемый размер выборки, поскольку это предварительная вероятность того, что исследование обнаружит минимальный эффект, который считается клинически значимым. Как только эффект исследования известен, исследователи должны использовать 95% доверительный интервал (ДИ), чтобы выразить величину неопределенности вокруг оценки эффекта вместо мощности. [11,12]

Отчетность о размере выборки

Согласно Согласно заявлению CONSORT, расчеты размера выборки должны быть представлены и обоснованы во всех опубликованных РКИ.Многие исследования включают только такие утверждения, как «мы рассчитали, что размер выборки в каждой экспериментальной группе должен составлять 150 при альфа 0,05 и степени 0,80». Однако такое утверждение почти бессмысленно, поскольку в нем пренебрегают оценками интересующего эффекта и изменчивости. Лучший способ выразить размер выборки из клинического исследования IDEAL должен быть таким: «Представляет интерес клинически значимый эффект 10% или более за 3 года. Предполагая, что 3-летняя выживаемость в контрольной группе и группе вмешательства составила 64% и 74% соответственно, с двусторонней значимостью 0.05 и степень 0,8, всего потребуется 800-1000 пациентов ». [13]

Артериальное давление — Клинические методы

Определение

Артериальное давление — это давление, измеряемое в миллиметрах ртутного столба, в основной артерии. система тела. Его условно разделяют на систолическое и диастолическое определения. Систолическое давление — это максимальное артериальное давление при сокращении желудочков; диастолическое давление — это минимальное давление, зарегистрированное непосредственно перед следующим сокращением.

Артериальное давление обычно записывается как систолическое давление над диастолическим давлением (например, 120/80 мм рт. Ст.). Минимально допустимое артериальное давление определяется адекватной перфузией жизненно важных органов без симптомов гипотонии. Обычно это систолическое давление более 90 мм рт. Ст. И диастолическое 60 мм рт. Ст., Хотя между пациентами могут быть большие различия. В отчете Объединенного национального комитета по обнаружению, оценке и лечению высокого кровяного давления (1984) приводится рекомендованная схема классификации артериального давления у лиц в возрасте 18 лет и старше.Эта схема кратко изложена в.

Таблица 16.1

Интерпретация измерений артериального давления у лиц в возрасте 18 лет и старше ^a .

Методика

Наиболее точное измерение артериального давления достигается прямыми методами, которые включают сложное и дорогое оборудование, а также канюляцию артерии. Хотя эти методы необходимы в некоторых условиях, сфигмоманометрические измерения намного проще, безопаснее и достаточно точны для большинства клинических ситуаций.

Стандартная манжета для измерения артериального давления должна быть подходящего размера, чтобы минимизировать ошибки при определении артериального давления. В идеале ширина мочевого пузыря должна составлять 40% окружности тестируемой конечности. Длина мочевого пузыря большинства стандартных манжет вдвое больше его ширины. Это гарантирует, что рекомендуемая длина составляет 80% от окружности конечности. Слишком маленькие манжеты дают ошибочно высокие результаты; слишком большие манжеты дают ошибочно низкие результаты.

Пациент должен удобно сидеть и наложить спущенную манжету так, чтобы мочевой пузырь располагался по центру плечевой артерии.Он должен располагаться на руке достаточно высоко, чтобы стетоскоп можно было поместить в антекубитальную ямку, не касаясь манжеты. Затем давление быстро повышается, по крайней мере, на 30 мм рт.

Когда стетоскоп установлен над плечевой артерией в антекубитальной ямке, манжета медленно спускается со скоростью 2 мм рт. Ст. В секунду. По мере снижения давления отмечаются звуки Короткова. Эти звуки () низкие, и иногда их легче выслушать с помощью колокола стетоскопа.Потеря лучевого пульса очень важна, потому что у некоторых пациентов, особенно с артериальной гипертензией, может наблюдаться аускультативный промежуток. Это полная потеря тонов Короткова при давлениях выше истинного диастолического. Тщательная аускультация у этих пациентов покажет возврат звуков, что позволит точно определить давление ().

Таблица 16.2

Последовательность звуков Короткова, полученных во время сфигмоманометрии.

Рисунок 16.1

Временная потеря всех звуков Короткова называется аускультативным промежутком .

Систолическое артериальное давление лучше всего оценивается с помощью звуков Короткова I фазы (т. Е. Выслушивания первых звуков). Фаза V Звуки Короткова (т. Е. Потеря всех звуков) оценивает диастолическое давление. Обычно звуки фазы IV и фазы V возникают очень близко друг к другу. Однако, если они широко разделены, артериальное давление может быть записано для обозначения обоих (например, 128/80/30). В этих условиях звуки фазы IV более точно предсказывают диастолическое давление.

Существуют значительные разногласия относительно прогнозирования диастолического артериального давления с помощью звуков Короткова.Киркендалл и др. (1981) рассматривает эти противоречия и рекомендует звуки фазы V у взрослых и фазы IV у детей.

Систолическое давление обычно зависит от дыхания. Во время вдоха отрицательное внутригрудное давление вызывает скопление крови в расширяющихся легочных сосудах и задержку кровотока в левый желудочек. Таким образом, систолическое давление падает, поскольку сердечный выброс мгновенно падает.

Следующая процедура проверяет наличие парадоксального импульса. При нормальном дыхании отмечается давление, при котором впервые слышны звуки Короткова.Обычно эти первые звуки слышны только во время выдоха. Давление в манжете медленно снижают до тех пор, пока звуки Короткова не будут слышны постоянно. Если разница между этими двумя давлениями превышает 10 мм рт. Ст., Возникает парадоксальный пульс. Парадоксальный пульс чаще всего возникает в клинических ситуациях, связанных с большим отрицательным внутригрудным давлением, такими как тяжелое дыхание, астма или эмфизема. Парадоксальный пульс также встречается при тампонаде перикарда, но механизмы более сложны и не так хорошо изучены.

Артериальное давление обычно измеряется, когда пациент сидит. Дополнительную информацию можно получить, проверив пациента в положении лежа и стоя. Артериальное давление в положении лежа на спине следует сравнивать с артериальным давлением, полученным после того, как пациент простоял в течение достаточного времени, чтобы пульс стабилизировался. Обычно систолическое артериальное давление не должно падать более чем на 10 мм рт. Ст., А диастолическое давление должно оставаться неизменным или немного повышаться. Значительные ортостатические изменения артериального давления могут указывать на обезвоживание или нежелательную реакцию на лекарство.В сочетании с неадекватным учащением пульса это может указывать на дисфункцию вегетативной нервной системы.

Всем пациентам необходимо хотя бы один раз проверить артериальное давление в левой и правой руке для выявления анатомических аномалий. Разница в давлении, превышающая 15 мм рт. Ст., Может указывать на обструкцию кровотока в одной из плечевых артерий, например, при коарктации аорты.

Фундаментальная наука

Общее кровяное давление, измеренное в плечевой артерии, поддерживается сердечным выбросом и общим периферическим сопротивлением потоку.Среднее артериальное давление (САД) рассчитывается по формуле:

, где ДАД и САД — диастолическое и систолическое артериальное давление соответственно. Среднее артериальное давление — полезная концепция, поскольку ее можно использовать для расчета общего кровотока и, следовательно, доставки питательных веществ к различным органам. Это хороший показатель перфузионного давления (Δ P ).

Кровоток определяется законом Пуазейля:

, где Q — кровоток, Δ P — градиент давления, r — радиус сосуда, N — вязкость крови и L — длина судна.Эта формула обычно переформулируется в более клинически полезном выражении:

Здесь СО — сердечный выброс в литрах / мин, который является клиническим эквивалентом кровотока ( Q ). MAP (в мм рт. Ст.) Используется для аппроксимации градиента давления (Δ P ). TPR — это сопротивление потоку в дин · сек · см ⁻⁵ и клинически составляет 8 NL / π r ⁴ Коэффициент преобразования 80 появляется в формуле просто для того, чтобы позволить использовать более традиционные единицы.

Пример 1: АД 120/80 и нормальный сердечный выброс 5 л / мин:

В этом примере продемонстрированное TPR можно использовать в качестве стандарта при оценке патологических состояний.

Пример 2: Нормальный сердечный выброс 5,0 л / мин и АД 170/110:

В этом примере типичного гипертоника сердечный выброс в норме, а повышенное кровяное давление считается прямым результатом повышенного давления. TPR. TPR поддерживается сосудами сопротивления, небольшими прекапиллярными мышечными артериолами, которые регулируют скорость диастолического стока в артериальном дереве.Эти сосуды сопротивления регулируют кровоток за счет изменения сосудистого тонуса, который регулирует радиус ( r ) сосуда. Поскольку радиус появляется в формуле в четвертой степени (т.е. TPR = 8 NL / π r ⁴ ), небольшие изменения вызывают значительные изменения TPR.

Пример 3: BP 80/60, TPR 600:

Этот пример представляет септический шок. Слабый вазомоторный тонус вызывает низкий TPR, и артериальное давление может поддерживаться только за счет значительного повышения сердечного выброса.

Сердечный выброс рассчитывается путем умножения частоты сердечных сокращений на ударный объем. При врожденном сердечном заболевании ударный объем может быть уменьшен, но сердечный выброс может поддерживаться компенсирующим повышением частоты сердечных сокращений. При заданном TPR артериальное давление сохраняется, если нет относительной брадикардии или дальнейшего падения ударного объема.

Во время систолы объем крови, выбрасываемой из левого желудочка, должен поступать в аорту и основные ветви артерии. Растяжимость артерий компенсирует этот объем и сохраняет энергию для перфузии капиллярного ложа во время диастолы.Если, например, аорта жесткая из-за атеросклеротического заболевания, левый желудочек создает более высокое давление для выброса заданного количества крови, и поэтому систолическое давление выше.

С каждым ударом сердца эти факторы претерпевают незначительные изменения, которые тщательно контролируются для обеспечения перфузии органов. Барорецепторы в аорте и сонной артерии растягиваются кровяным давлением и отправляют информацию обратной связи в центры вегетативной нервной системы в стволе мозга.Затем вегетативный отток контролирует частоту сердечных сокращений, сосудистый тонус и сократительное состояние миокарда, чтобы соответствующим образом регулировать кровяное давление.

Клиническая значимость

Идеальное артериальное давление обеспечивает адекватную кровоснабжение всех различных систем органов, не вызывая повреждений. Любой орган с недостаточной перфузией будет страдать ишемическим повреждением и / или не сможет работать должным образом. Плохой мозговой кровоток может вызвать ухудшение психического статуса, вялость, сонливость и даже кому. Плохая перфузия почек может вызвать почечную недостаточность с широкими метаболическими последствиями.Напротив, слишком высокое кровяное давление может вызвать повреждение органа-мишени с такими же катастрофическими последствиями. Сердечный приступ, инсульт, гипертоническая почечная недостаточность и ретинопатия слишком знакомы людям с гипертонической болезнью.

Самым ранним клиническим проявлением низкого артериального давления может быть утомляемость или одышка при физической нагрузке. Повышенная потребность в кислороде и питательных веществах при нагрузке на мышцы не может быть удовлетворена при недостаточном перфузионном давлении. Дальнейшее снижение артериального давления может привести к головокружению, особенно при принятии вертикальной позы.Диурез — очень полезный индикатор перфузии жизненно важных органов и при нормальных почках не должен опускаться ниже 20–30 мл / ч, если внутрипочечное артериальное давление удовлетворительное. Наиболее частые причины низкого кровяного давления — обезвоживание или снижение сердечного выброса. Обезвоживание, проявляющееся постуральным падением артериального давления и рефлекторной тахикардией, лечится соответствующим увеличением объема. Это могут быть продукты крови в случае травмы со значительным кровотечением или соль и вода в случае длительного пребывания в горячей среде.Плохой сердечный выброс может привести к гипотонии; Тщательное обследование сократимости сердца и частоты сердечных сокращений потребует соответствующей терапии. Неадекватную сократительную способность можно улучшить с помощью положительных инотропных агентов, таких как дигоксин. При аномальной частоте сердечных сокращений могут потребоваться антиаритмические препараты, если они слишком быстрые, или ваголитические средства, такие как атропин, если они слишком медленные. Иногда для поддержания удовлетворительной частоты сердечных сокращений и артериального давления требуется кардиостимулятор.

Клиническое значение гипертонии было показано в многочисленных исследованиях.Длительное воздействие повышенного давления связано с увеличением частоты сердечно-сосудистых заболеваний (например, инсульта, расслаивающейся аневризмы и сердечного приступа), почечной недостаточности и ретинопатии. Более того, есть доказательства того, что заболеваемость и смертность можно снизить при правильном лечении гипертонии. В США около 60 миллионов человек страдают гипертонией, и очень важно правильно понимать это заболевание.

После постановки диагноза гипертонии большинству пациентов потребуется пожизненная терапия.Спонтанные колебания артериального давления, вызванные эмоциональными, диетическими или физическими нагрузками, усложняют проблему. Если диагноз основан на неточном определении артериального давления или однократном чтении, можно без надобности вытерпеть расходы на лекарства и потенциальные побочные эффекты на протяжении всей жизни. Следовательно, за исключением тяжелой гипертонии, перед началом терапии следует оценить не менее трех показаний.

В большинстве исследований терапевтического вмешательства использовались данные о давлении сидя и диастолические записи фазы 5.Наши клинические суждения основаны на этих исследованиях, поэтому наши критерии для определения артериального давления должны быть такими же.

Хотя о диастолической гипертензии известно больше в отношении заболеваемости, смертности и эффектов лечения, изолированная систолическая гипертензия не менее важна и недавно была признана значительной клинической проблемой. Изолированная систолическая гипертензия, как определено в, не редкость у пожилых людей. Однако эта же популяция часто имеет значительные постуральные различия в систолическом и диастолическом давлении как при лечении, так и без него.Требуется пристальное внимание к этим деталям.

Со времени обзора д-ром Джейнвей (1915) исследования артериального давления современный врач стал доступен огромному количеству данных и терапевтических инструментов. Нам надлежит изучить эти достижения и применять их с умом.

Ссылки

1. Fowler NO. Физиология тампонады сердца и парадоксального пульса. I. Механизмы парадоксального пульса при тампонаде сердца. Mod Concepts Cardiovasc Dis. 1978; 47: 109–13.[PubMed: 723849]

2. Janeway TC. Важный вклад в клиническую медицину за последние 30 лет благодаря изучению артериального давления человека. Bull Johns Hopkins Hosp. 1915; 26: 341–50.

3. Kannel WB, Сорли П. Гипертония в Фрамингеме. В: Paul O, ed. Эпидемиология и борьба с гипертонией. Нью-Йорк: Stratton Intercontinental, 1975; 553–92.

4. * Киркендалл WM, Feinleib M, Freis ED. и другие. Рекомендации по определению артериального давления человека тонометрами.Гипертония. 1981; 3: 509A – 19A. [PubMed: 7309211]
5. Отчет Объединенного национального комитета по обнаружению, оценке и лечению высокого кровяного давления за 1984 год. Arch Intern Med 1984; 144: 1045–57. [PubMed: 6143542]
6. Отчет Целевой группы по контролю артериального давления у детей. Педиатрия 1977; 59 (доп.): 797–820. [PubMed: 859728]

7. Кооперативная исследовательская группа администрации ветеранов по антигипертензивным средствам. I. JAMA 1967; 202: 1028–34. II. JAMA 1970; 213: 1143–52.

Методология | Экономика энергетики | Дом

Запасы

Под общими доказанными запасами нефти обычно понимаются те количества, которые, как показывает геологическая и инженерная информация, с достаточной уверенностью могут быть извлечены в будущем из известных резервуаров при существующих экономических и геологических условиях.

Ряд данных по доказанным запасам нефти в обзоре этого года не обязательно соответствует определениям, руководящим принципам и методам, используемым для определения доказанных запасов на уровне компании, например, опубликованным Комиссией по ценным бумагам и биржам США, и не обязательно отражает точку зрения bp на доказанные запасы по странам.Скорее, ряд данных был составлен с использованием комбинации первичных официальных источников и сторонних данных.

Запасы нефти включают промысловый конденсат и сжиженный природный газ, а также сырую нефть. Такой всеобъемлющий подход помогает достичь согласованности с данными о добыче нефти, опубликованными в Обзоре, которые также включают эти категории нефти. Запасы и соотношение R / P для Канады включают канадские нефтеносные пески, а запасы и соотношение R / P для Венесуэлы включают пояс Ориноко.

Жидкое углеводородное топливо из неуглеводородных источников, такое как этанол из кукурузы или сахара или синтетическая нефть, полученная из природного газа (так называемое GTL или преобразование газа в жидкость), не включается ни в запасы, ни в производственные ряды.

Мы предоставили подробную пояснительную записку по запасам, разъясняющую текущие определения и терминологию.

Коэффициент

R / P представляет собой период времени, в течение которого оставшихся запасов хватило бы, если бы добыча продолжалась на уровне предыдущего года.Они рассчитываются путем деления оставшихся запасов на конец года на объем добычи в этом году.

Отношение запасов к добыче (R / P) доступно по странам и указано в таблице запасов нефти. Соотношения R / P для региона и мира показаны на диаграмме выше, а также в инструменте построения диаграмм Energy и приложении World Energy.

Есть временные ряды запасов сырой нефти с 1980 года, которые можно найти в книге Excel. Данные измеряются в миллиардах баррелей.

Производство

Данные о добыче нефти включают сырую нефть, сланцевую нефть, нефтеносные пески, конденсаты (арендованный конденсат или газовые конденсаты, требующие дальнейшей переработки) и ШФЛУ (сжиженный природный газ — этан, сжиженный нефтяной газ и нафта, выделенные из производства природного газа). Не включает жидкое топливо из других источников, например биотопливо и синтетические производные угля и природного газа. Это также исключает поправочные факторы жидкого топлива, такие как прибыль от переработки нефтеперерабатывающего завода. Не включает горючие сланцы / кероген, извлеченные в твердой форме.

Доступны данные по нефти / конденсату и сжиженному газу. Таблица сырого конденсата включает сырую нефть, сланцевую / плотную нефть, нефтеносные пески, арендный конденсат или газовый конденсат, требующие дальнейшей переработки. Исключает жидкое топливо из других источников, например биомассу и синтетические производные угля и природного газа. Таблица ШФЛУ включает этан, СНГ и нафту, выделенные из производства природного газа. Исключая конденсат.

Таблицы мирового производства нефти доступны как в тысячах баррелей в день, так и в миллионах тонн.

Расход жидкостей, масел и нефтепродуктов

Потребление нефти, как определено в предыдущих статистических обзорах (т. Е. Включая биотопливо), было переименовано в «потребление жидкости», и таблица все еще включена на этой исходной основе. Кроме того, была включена большая степень детализации в разделение продуктов на нефтепродукты и биотопливо (выделение этана, сжиженного нефтяного газа и нафты в нефтепродуктах и ​​разделение биотоплива на этанол / биодизель).

Общий объем потребления жидкостей включает внутренний спрос, а также бункеры для международных авиационных и морских перевозок, а также топливо для нефтеперерабатывающих заводов и потери.Также включено потребление биогазолина (например, этанола), биодизеля и производных угля и природного газа.

Показатели потребления нефти включают внутренний спрос плюс международные авиационные и морские бункеры, топливо и потери нефтеперерабатывающего завода. Исключается потребление биогазолина (например, этанола), биодизеля и производных угля и природного газа. Включены производные угля и природного газа.

Потребление нефтепродуктов — Бензин включает автомобильный и авиационный бензин, бензины и легкое дистиллятное сырье (ЛДФ).Дизель / газойль включает судовой газойль. «Мазут» включает судовые бункеры и сырую нефть, используемую непосредственно в качестве топлива. «Прочие» включают нефтеперерабатывающий газ, растворители, нефтяной кокс, смазочные материалы, битум, воск, другие нефтепродукты, а также нефтеперерабатывающее топливо и потери.

Данные представлены как в эксаджоулях, так и в тысячах баррелей за сутки.

Цены

Ключевыми котируемыми видами нефти являются марки Brent, West Texas Intermediate (WTI), Nigerian Focados и Dubai в долларах США за баррель.

История спотовых цен на нефть с 1972 года и годовая история цен на нефть с 1861 года доступна в книге Excel с историческими данными.

На основе данных S&P Global Platts.

Распространение или воспроизведение данных, источником которых является S&P Global Platts, строго запрещено без предварительного разрешения S&P Global Platts.

Электронная почта: [email protected]

Нефтепереработка

Данные о мощности нефтеперерабатывающего завода, представленные в данном обзоре, представляют собой сумму заявленных мощностей по перегонке сырой нефти при атмосферном давлении и разделению конденсата.Производительность должна включать количество вводимых ресурсов, которые установка для перегонки может обрабатывать в обычных условиях эксплуатации, с учетом запланированных простоев. Цифры выражены в тысячах баррелей ежедневно на конец года за календарный день.

Производительность

НПЗ основана на количестве сырой нефти и конденсата, перерабатываемых в установках атмосферной дистилляции и разделителях конденсата. Цифры указаны в тысячах баррелей в день.

Представленная маржа переработки представляет собой контрольную маржу для трех крупнейших мировых центров переработки: побережья Мексиканского залива США (USGC), Северо-Западной Европы (NWE — Роттердам) и Сингапура.В каждом случае они основаны на единственной сырой нефти, подходящей для этого региона, и имеют оптимизированный выход продукта на основе общей конфигурации нефтеперерабатывающего завода (крекинг, гидрокрекинг или коксование), снова подходящей для этого региона. Маржа является полувариантной, то есть маржа после всех переменных затрат и фиксированных затрат на электроэнергию.

Динамика торговли нефтью

В таблицах не учитываются движения нефти внутри региона (например, сырая нефть и нефтепродукты перемещаются между странами в Европе).Они не включают биотопливо. Бункерное топливо не входит в экспорт. Импорт и экспорт сырой нефти включают конденсат. Экспорт Саудовской Аравии с 1980 года также доступен в таблице движения торговли нефтью в рабочей книге Excel. Подробно описано разделение сырой нефти и нефтепродуктов. Данные в таблицах указаны в миллионах тонн и тысячах баррелей в сутки.

.