使用蒙特卡羅模擬計算功率，*2部分:使用power運行模擬

時間：2019-12-25

在上一篇文章中，向您展示了如何使用蒙特卡羅模擬計算t檢驗的功率。在本文中，將向您展示如何將模擬集成到Stata的power命令中，以便您可以輕松地為一系列參數(shù)值創(chuàng)建自定義表格和圖形。

統(tǒng)計學家在計劃一項科學研究時，很少為一組假設計算功率。我們通常計算一系列參數(shù)值的功率，并選擇一組經(jīng)濟上和邏輯上可行的現(xiàn)實假設。例如，下面我使用power onemean以10為增量計算50到100的樣本大小。該表顯示了假設的參數(shù)值，包括alpha水平、零值和替代假設下的平均值，平均值(delta)之間的標準化差異、標準偏差和每個樣本大小的功率。

還使用了下面的graph選項繪制了樣本大小范圍內(nèi)的功率。然后，使用表格和圖表來選擇一個滿足我的研究的功率要求的樣本大小。

除了樣本大小，power命令還允許您為其他參數(shù)輸入一系列值，例如標準偏差，平均值或alpha級別。并且power將創(chuàng)建結果的表格和圖表。

您還可以將自己的方法添加到power的強大功能套件中。讓我們將上一篇文章中的t測試模擬程序添加到power中，看看它是如何工作的。

回想上一篇文章，我們創(chuàng)建了一個名為simttest的程序來計算t檢驗的功效。該程序接受五個輸入?yún)?shù)，創(chuàng)建一個假隨機假設的偽隨機數(shù)據(jù)集，對虛假設進行檢驗，并返回假設檢驗的結果。

我們使用simulate多次運行程序并將結果保存到名為reject的變量中。

然后，根據(jù)零假設被拒絕的次數(shù)比例來計算功率。

您可以通過創(chuàng)建一個名為power_cmd_mymethod的程序?qū)⒋四M方法添加到power中，其中mymethod是power命令的名稱。讓我們調(diào)用程序power_cmd_simttest。

下面的代碼塊定義了power_cmd_simttest。注意，它與我們的simttest程序非常相似。它從capture program drop開始，然后是program和version 15.1。接下來，像在Simttest中那樣使用syntax定義輸入?yún)?shù)。這里我添加了一個名為reps（）的新輸入?yún)?shù)，它是模擬的重復次數(shù)。

程序的中間部分運行模擬并總結結果。在simulate和summarize之前都要使用quietly，這會抑制其輸出的顯示。這里simulate運行程序simttest，并像以**樣將結果保存到變量reject中。請注意，simulate和simttest中的所有輸入?yún)?shù)都是使用syntax定義本地宏。summarize計算reject的平均值并將其存儲在標量r(mean)中。

代碼塊的底部部分返回功率和其他參數(shù)。標量power返回變量reject的平均值，其他參數(shù)通過syntax傳遞的本地宏。

現(xiàn)在，可以通過輸入power simttest來運行模擬。

非常有效！甚至可以為一系列樣本大小制作表格和圖表。

如果您只想考慮一系列樣品尺寸范圍，可以在此處停止。但是，如果希望要為其他參數(shù)（如m0，ma和sd）輸入一系列值，則需要再編寫一個小程序。該程序必須命名為power_cmd_mymethod_init，因此我們將命名我們的程序power_cmd_simttest_init。

下面的代碼塊定義了power_cmd_simttest_init，并像其他程序一樣從從capture program drop和program開始。請注意，程序定義以sclass選項開頭。sreturn local pss_colnames行初始化輸出表中雙列引號中列出的參數(shù)的列。sreturn local pss_numopts行允許為雙引號中的參數(shù)*numlists。

現(xiàn)在，可以使用power simttest來計算假設不同替代假設的一系列均值的功率。甚至可以針對不同的樣本大小執(zhí)行此操作。

可以通過在graph選項中*xdimension繪制功率分析的結果。

到目前為止，我已經(jīng)展示了如何使用蒙特卡羅模擬計算功率以及如何將這些模擬集成到power中。從一個簡單的t測試示例開始，以便我們可以專注于編程并使用power onemean檢查我們的工作。

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