功效等高线：在实验心理学与人脑神经科学中优化样本量与精度
神经元与认知
2021-08-30 v5 统计方法学
摘要
在设计以人为受试者的实验研究时，实验者必须决定每位受试者完成多少试次，以及测试多少受试者。关于统计功效（研究设计探测效应的能力）的讨论大多聚焦于样本量，并假定试次充足。本文我们探讨这两个因素对统计功效的影响，将其表示为可可视化等功效等高线的二维图。我们展示了试次数量尤为重要的条件，即当受试者内方差相对于受试者间方差较大时。随后，我们利用八个实验范式与方法（包括反应时、感觉阈值、fMRI、MEG 与 EEG）的现有数据集推导功效等高线图，并提供示例代码以计算各方法的受试者内与受试者间方差估计。所有情况下受试者内方差均大于受试者间方差，意味着在常用范式中试次数量对统计功效有实质影响。我们提供了一个在线工具（https://shiny.york.ac.uk/powercontours/）用于生成功效等高线，从而可在设计未来研究时计算试次与受试者的最优组合。
引用
@article{arxiv.1902.06122,
title = {Power contours: optimising sample size and precision in experimental psychology and human neuroscience},
author = {Daniel H. Baker and Greta Vilidaite and Freya A. Lygo and Anika K. Smith and Tessa R. Flack and Andre D. Gouws and Timothy J. Andrews},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.06122},
year = {2021}
}