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Diferencia significativa entre las proporciones, encontrada con un tamaño de muestra inferior al sugerido por el análisis de potencia

Estoy mirando los datos de los experimentos que se han realizado para buscar una diferencia entre las proporciones, de 1 cola.

En muchos de ellos se ha comprobado que existe una diferencia significativa entre las dos proporciones (por ejemplo, tamaño del efecto del 3%, p<0,05)

Sin embargo, he realizado un análisis de potencia post-hoc, introduciendo el tamaño del efecto (tal y como se observó), la potencia deseada (0,8), la significación (0,05), y sugiere que se necesita un tamaño de muestra notablemente mayor (por ejemplo, 3 veces mayor) que el utilizado para realizar la prueba a este nivel de potencia / significación.

El problema que tengo es interpretar esto. Si el análisis de potencia se hubiera hecho antes y hubiéramos introducido por casualidad el tamaño real del efecto resultante, el tamaño de la muestra requerido se habría mostrado como este N más grande, así que al encontrar significación con un N más bajo, ¿cómo debo interpretar el resultado? ¿Cuánta confianza se pierde (si es que se pierde alguna)?

Como apunte: sé que se desaconseja hacer análisis de potencia post-hoc con el tamaño del efecto observado, pero sólo estoy tratando de validar la calidad de la prueba y la confianza que puedo tener en la significación que se encontró... como se ha descrito anteriormente, hipotéticamente el mismo análisis de potencia podría haberse hecho de forma idéntica de antemano y habría sugerido esta N más alta que finalmente no se alcanzó.

Sólo que no sé qué implicaciones tiene esto para el tamaño del efecto y la p<0,05 que se encuentra entonces en los datos cuando el tamaño de la muestra < N requerido.

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¿Qué estimaciones de varianza ha aportado a los cálculos de potencia?

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Para ser sinceros, no se ha introducido ninguna varianza en el cálculo de la potencia, ya que se trata de una herramienta en línea personalizada que se nos ha proporcionado para realizar estos experimentos. Las entradas fueron la tasa de proporción de control esperada (predicha a partir de experimentos anteriores), el tamaño mínimo del efecto, los niveles de potencia y significación, y la elección de 1 o 2 colas. A partir de esto se propuso un tamaño de muestra...

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La proporción esperada determina la varianza. ¿Fue esa proporción muy diferente de la realmente observada en la muestra?

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anand Puntos 199

Me cuento entre las voces que desaconsejan el poder post hoc, siempre que tengo la oportunidad. Es una tontería y no añade información. La potencia es la probabilidad de rechazar la hipótesis nula. Así que una interpretación de la potencia post hoc es responder a la pregunta "¿cuál es la probabilidad de que haya rechazado la hipótesis nula?" Bueno, duh, usted rechazó, por lo que es igual a 1.

Dicho esto, la práctica más habitual para calcular la potencia post hoc es ignorar el resultado de la prueba y hacer un cálculo basado en el tamaño del efecto observado. En la mayoría de los casos, si se tiene una significación límite (comúnmente, $p$ justo por debajo de 0,05), entonces la potencia post hoc calculada de esta manera será de aproximadamente 0,50, aunque en situaciones realmente sesgadas puede ser algo diferente. Se obtendrán potencias post hoc más altas o más bajas que eso, dependiendo de la cantidad de $p$ es menor o mayor, respectivamente, que el nivel de significación establecido.

Dicho de otro modo, es lógico que si se repitiera exactamente el mismo estudio, hay la mitad de posibilidades de que los resultados sean menos significativos que esta vez. Para tener un 80% de confianza en que el siguiente estudio también será significativo, hay que aumentar el tamaño de la muestra. Pero nada de esto tiene sentido a menos que realmente se pretenda repetir el estudio, porque el análisis de potencia es inherentemente prospectivo.

Volviendo al presente, ya tienes datos que te respaldan para afirmar con seguridad que ambas proporciones son diferentes. Ya está bien, a caballo regalado no se le mira el diente.

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+1 Me gustaría comentar que el penúltimo párrafo puede inducir a error a algunos lectores. La "mitad de posibilidades" es una especie de conclusión bayesiana que presupone implícitamente alguna distribución a priori del tamaño del efecto. Si esa distribución previa estuviera centrada cerca del nulo -como debería ser-, entonces podríamos concluir que hay una probabilidad muy alta de que una réplica del estudio tenga un tamaño del efecto menor. Otra forma de abordar esta cuestión (sin invocar ninguna prioridad) sería construir un intervalo de predicción para el resultado de un estudio futuro.

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Bueno, puedo asegurar a @whuber que no llevaba puesto mi sombrero bayesiano cuando hice esa afirmación (¡si lo hubiera hecho, habría sido más cuidadoso!) Sólo intentaba decir que el único estudio que hemos hecho está muy probablemente en medio de todos los estudios potenciales de diseño idéntico, bajo condiciones idénticas. Así que si tuviera que adivinar, diría que la mitad de esos estudios tendrían $p$ menos de lo que he observado, y la otra mitad habría $p$ mayor.

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@Russ gracias por tu comentario. Tratando de juntar las piezas en mi cabeza como un novato de la estadística :) Sólo en el último punto, donde usted dice que el resultado que muestra una diferencia en las proporciones es suficiente. Todavía estoy luchando con la idea de la validez de la prueba, el tamaño mínimo de la muestra para detectar el tamaño del efecto en el nivel de significación requerido, etc. Como se sabe, si una prueba se detuviera en cuanto se alcanzara la significación sería desaconsejable, pues aumentaría la posibilidad de que el resultado no reflejara la "realidad". ¿No tiene el mismo efecto no alcanzar el tamaño de muestra recomendado para el tamaño del efecto detectado?

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