• Nie Znaleziono Wyników

Jak stwierdzono już poprzednio, przy szacowaniu parametrów dla populacji gene­

ralnej na podstawie danych z próby występuje zawsze tzw. błąd próby. Znamy jednak wiele metod statystycznych, które umożliwiają taki wybór próby, aby szacowanie pa­

rametrów populacyjnych było możliwie precyzyjne. Ma to miejsce tylko wtedy, jeśli każda jednostka losowania (chory, próbka krwi lub moczu) ma ściśle określone praw­

dopodobieństwo „dostania się” do próby, przy czym wybór tych jednostek jest zupeł­

nie przypadkowy, tzn. losowy. Jeżeli przy wyborze próby zostaną spełnione te dwa warunki, to próbę taką nazywamy losową.

Liczba jednostek w populacji generalnej może być skończona, to znaczy, że ich liczba jest wyraźnie ograniczona (np. liczba chorych w danej klinice). Czasami jednak populacja generalna składać się może z nieskończenie dużej liczby jednostek (np. licz­

ba kart szpitalnych w nieokreślonej bliżej jednostce czasu). Przypuśćmy, że jakaś po­

pulacja A liczy 1000 osób i że chcemy spośród nich wybrać próbę o liczebności 100 osób. Dokonując wyboru próby z listy, możemy każdą osobę już wybraną wykreślić z wykazu przed dokonaniem wyboru kolejnej osoby. Wylosowana próba nie będzie zatem zawierać żadnych duplikatów, a taką metodę nazywamy losowaniem bez zwra­

cania. Jeżeli jednak osoba po wylosowaniu nie zostanie z listy skreślona i będzie brała dalej udział w losowaniu, to wtedy taki wybór nazywamy losowaniem ze zwracaniem lub losowaniem z populacji nieskończonej.

Wzory statystyczne na obliczenie precyzji estymatorów z próby są bardziej złożone w przypadkach losowania z populacji skończonej (tj. bez zwracania). Jeżeli populacja docelowa jest raczej mała lub próba obejmuje dużą część populacji generalnej (po­

wiedzmy 10% lub więcej), należy stosować wzory do losowania bez zwracania. Zwy­

kle jednak populacja generalna jest tak duża, a liczebność próby (w odsetkach) do po­

pulacji generalnej tak mała, że w zasadzie zbiór jednostek populacji możemy traktować jako nieskończony.

Etapy losowania. Przede wszystkim należy bardzo dokładnie zdefiniować popula­

cję generalną (docelową). Czasami populacją docelową będą wszyscy chorzy hospita­

lizowani w danym szpitalu, czasami wszyscy chorzy na daną chorobę w całej popula­

cji, niekiedy znowu zbiór kart chorobowych pacjentów danego rejonu. Następnym etapem jest przygotowanie tzw. „operatu losowania”, przez co rozumiemy kompletny wykaz jednostek wchodzących w skład danej zbiorowości. Trzecim etapem jest ustale­

nie odpowiednio do celów badania granicy błędu dla szacowanych parametrów (tole­

rancji) i poziomu ufności.

Schemat losowania prosty

Dla przekazania czytelnikowi w sposób poglądowy tego postępowania na małą skalę, przyjmiemy, że chcemy wybrać za pomocą schematu losowania prostego 6 osób spośród zbiorowości 18 chorych z danego oddziału szpitala. Przypiszemy im hipote­

tyczne wartości OB i stadium chorobowe (tab. 7.1).

Tabela 7.1. Hipotetyczne wartości OB wśród chorych hospitalizowanych w różnym stadium chorobowym

Stadium choroby

A B C

Lp. OB Lp- OB Lp. OB

1 55 4 27 10 18

2 67 5 32 11 14

3 43 6 24 12 18

7 28 13 14

8 31 14 17

9 26 15 19

16 17

17 16

18 20

Ogółem 3 165 6 168 9 153

Średnia 55,0 28,0 17,0

Dla całości suma wartości OB = 486 średnia OB = 27,0

Dla wybrania w sposób losowy 6 spośród 18 chorych posłużymy się załączonym fragmentem tabeli liczb losowych i stosownie do tego wybierzemy pierwszych 6 róż­

nych liczb od 1 do 18 (tab. 7.2).

39 Tabela 7.2. Fragment tabeli liczb losowych

22 57 53 93

19 48 40 21

16 61 02 95

78 36 95 97

03 18 35 69

93 88 16 04

78 09 77 61

23 12 46 85

15 85 37 21

38 38 61 15

Tabela 7.3. Wyniki losowania (wylosowano liczby 16, 3, 15, 18, 9, 12)

Lp. OB

16 17

3 43

15 19

18 20

9 26

12 18

Suma 143

Średnia 23,8

Proszę zwrócić uwagę na to, że wybrana próba losowa jest tylko jednym możliwym przykładem z teoretycznie możliwych bardzo wielu wariantów różnych kombinacji 6 jednostek ze zbioru 18 osób.

Losowanie warstwowe proporcjonalne

Dla przeprowadzenia losowania warstwowego proporcjonalnego (6 osób spośród 18-osobowej grupy) wybralibyśmy 1 chorego z grupy A, 2 osoby z grupy B i 3 z grupy C (tzn. 1/3 część każdej grupy). Spróbujmy znowu skorzystać z tabeli liczb losowych i wybierzmy z pierwszej grupy 1 osobę przy natrafieniu pierwszej z liczb od 1 do 3, z drugiej grupy 2 osoby na podstawie pierwszych dwóch liczb od 4 do 9 oraz z trzeciej grupy 3 osoby na podstawie pierwszych trzech liczb od 10 do 18.

Tabela 7.4. Wyniki losowania warstwowego proporcjonalnego

Warstwa Lp. OB

Grupa A 3 43

Grupa B 9 26

4 27

Grupa C 16 17

15 19

18 20

Suma 152

Średnia 25,3

Estymacja parametru średniego poziomu OB na podstawie doboru losowania war­

stwowego lepiej przybliża wynik z próby do wartości rzeczywistej niż przy zastosowa­

niu schematu losowania prostego. Dzieje się tak dlatego, że teraz w wybranej próbie mamy proporcjonalną reprezentację 3 grup chorych, które różnią się między sobą strukturą wewnętrzną, w tym przypadku stadium choroby.

Losowanie warstwowe stałej liczby jednostek

Tabela 7.5. Wyniki losowania warstwowego stałej liczby jednostek

Warstwa Lp. OB Poprawka Ogółem

(ważone)

Grupa A 3 43 -

-2 67 -

-110 3/2 165

Grupa B 9 26 -

-4 27 -

-53 6/2 159

Grupa C 16 17 -

-15 19 -

-36 9/2 162

Ogółem 486

Średnia ważona : 486/18 = 27, 0 Losowanie zespołowe

Innym przykładem wyboru losowego jest losowanie zespołowe. Znajduje ono zasto­

sowanie szczególnie w odniesieniu do dużych populacji, kiedy poszczególne grupy po­

pulacyjne (zespoły) są niejednorodne. Przypuśćmy, że w naszym przypadku wśród 18 osób są np. 3 grupy chorych o niejednorodnej strukturze OB (tab. 7.6). Załóżmy, że po­

sługując się znowu tabelą liczb losowych, natrafiliśmy np. na liczbę 03. Stąd do badania został wybrany zespół III (Szpital C), gdzie średnia OB w tej grupie wynosiła 25,5.

W zasadzie najdokładniejsze wyniki badania przy zastosowaniu schematu losowa­

nia zespołowego można uzyskać wtedy, jeśli poszczególne zespoły obiektów badania

41 są wewnętrznie dobrze wymieszane, a więc mają strukturę niejednorodną. Przeprowa­

dzona estymacja średniej wartości OB na podstawie próby okazała się bliska średniej dla populacji generalnej, dlatego że jednostki w obrębie tego zespołu były dobrze wy­

mieszane. Wręcz przeciwnie o efektywności losowania warstwowego decyduje jedno­

rodność w obrębie każdej warstwy. Jeżeli losowanie warstwowe jest przeprowadzone w sposób właściwy, to daje dokładniejsze szacunki parametrów niż losowanie zespo­

łowe przy tej samej liczebności próby. Niekiedy praktycznie możliwe jednak jest prze­

prowadzenie jedynie losowania zespołowego.

Tabela 7.6. Wartości OB w poszczególnych zespołach (szpitalach)

Numer chorych

Szpital A (I) Szpital B (II) Szpital C (III)

Grupa OB Numer

chorych Grupa OB Numer

chorych Grupa OB

1 A 55 2 A 67 3 A 43

4 B 27 6 B 24 8 B 31

5 B 32 7 B 28 9 B 26

10 C 18 13 C 14 16 C 17

11 C 14 14 C 17 17 C 16

12 C 18 15

c

19 18 c 20

Ogółem 164 169 153

Średnia 27,3 28,2 25,5

Losowanie systematyczne

Próbę losową 6 chorych wybrać można także przy pomocy tzw. losowania syste­

matycznego, które przeprowadza się w następujący sposób. Najpierw należy ustalić jakąś liczbę zawartą między 1 a 3 (18 : 6 = 3). Jeśli jest to 2, to wybór zaczynamy od osoby z numerem 2 i od tego numeru każdą trzecią wybieramy do próby. W tym przy­

padku próba wybrana w drodze losowania systematycznego składać się będzie z 6 na­

stępujących osób:

1 23 45 67 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

Tabela 7.7. Wyniki losowania systematycznego

Numer Grupa

chorych OB

2 A 67

5 B 32

8 B 31

11 C 31

14 C 17

17 C 16

Ogółem 177

Średnia 29,5

Losowanie systematyczne jest technicznie proste, łatwe oraz szybkie i dlatego sto­

sowane jest dość często w praktyce. Zastosowanie niektórych metod losowania pociąga za sobą skutki w zakresie precyzji szacunków. Na przykład schemat losowania zespo­

łowego wpływa często na zwiększenie zmienności badanej cechy, a przez to w konse­

kwencji na wielkość błędu próby. Uwarstwowienie próby jest zawsze wskazane, po­

nieważ przez zmniejszenie wariancji badanej cechy w poszczególnych warstwach uzyskujemy większą precyzję oszacowań. Decyzja wyboru schematu losowania wy­

maga dobrej znajomości wspomnianych problemów i powinna być podjęta po dokład­

nym przemyśleniu celów badania oraz wymaganych nakładów pracy i środków finan­

sowych.