Calculateur d'analyse de puissance

Estimez l'échantillon nécessaire pour détecter un effet au seuil de signification et à la puissance statistique choisis.

Analyse de puissance a priori
Approximation normale bilatérale pour un effet moyen standardisé.

À propos de l'analyse de puissance

L'analyse de puissance relie quatre grandeurs qui structurent une étude statistique : taille d'effet, seuil de signification, puissance statistique et taille d'échantillon. Ce calculateur réalise une analyse a priori, c'est-à-dire qu'il estime le nombre minimal d'observations indépendantes avant la collecte des données. L'effet est saisi sous forme de d de Cohen, une différence standardisée en unités d'écart-type. Une valeur proche de 0.2 est souvent dite faible, 0.5 moyenne et 0.8 forte, mais une valeur pertinente doit venir de connaissances du domaine, de données antérieures ou du plus petit effet digne d'être détecté. Le seuil de signification, généralement nommé alpha, fixe la probabilité tolérée d'un faux positif lorsque l'hypothèse nulle est vraie. Une valeur conventionnelle est 0.05. La puissance statistique est la probabilité de détecter l'effet spécifié lorsqu'il existe réellement. Les chercheurs visent souvent 0.80 ou 0.90. Augmenter la puissance, réduire alpha ou cibler un effet plus faible accroît l'échantillon requis, car il faut distinguer un signal plus faible avec des exigences de preuve plus strictes. Le calcul utilise une approximation normale bilatérale. Il additionne la valeur critique normale standard correspondant à la moitié d'alpha et celle de la puissance souhaitée, divise la somme par l'effet standardisé, élève au carré et arrondit vers le haut. Ce modèle convient à la planification initiale d'un test de moyenne standardisée à un échantillon et sert d'approximation transparente pour des plans proches. Une étude à deux groupes indépendants exige généralement, dans chaque groupe, un multiple du nombre affiché selon ses hypothèses d'allocation et de variance : consultez une méthode propre au plan avant le recrutement définitif. Le résultat est un minimum statistique, pas un objectif complet de recrutement. Majorez-le pour les abandons, données manquantes, grappes, mesures répétées, allocations inégales, critères principaux multiples ou estimations d'effet incertaines. Les calculs de puissance ne corrigent ni un échantillonnage biaisé, ni de mauvaises mesures, ni un modèle d'analyse inadapté. Documentez chaque hypothèse dans le protocole et envisagez des calculs de sensibilité avec plusieurs effets plausibles pour montrer comment l'incertitude modifie le besoin réel en participants.

Exemples d'analyse de puissance

EntréesTaille d'échantillonInterprétation
d = 0.50, alpha = 0.05, puissance = 0.8032Effet moyen conventionnel et puissance de 80%.
d = 0.80, alpha = 0.05, puissance = 0.9017Un effet plus grand exige moins d'observations.
d = 0.30, alpha = 0.05, puissance = 0.8088Un effet cible plus faible exige davantage d'observations.

Comment calculer les besoins de puissance statistique

  1. Choisissez une taille d'effet standardisée justifiable à partir de recherches antérieures ou d'un seuil pertinent.
  2. Saisissez le seuil de signification prévu pour votre test d'hypothèse.
  3. Fixez la probabilité souhaitée de détecter l'effet cible.
  4. Calculez puis arrondissez le recrutement vers le haut après prise en compte des pertes ou effets du plan.

FAQ sur l'analyse de puissance

Que signifie une puissance statistique de 80% ?

Le test prévu a 80% de chances de rejeter l'hypothèse nulle si l'effet spécifié existe réellement. Cela ne signifie pas qu'un résultat significatif a 80% de chances d'être vrai.

Pourquoi un effet plus faible exige-t-il un plus grand échantillon ?

Les petits effets se distinguent moins facilement des fluctuations aléatoires d'échantillonnage. Davantage d'observations réduisent l'erreur standard et facilitent la détection d'un signal faible.

Dois-je toujours utiliser alpha 0.05 ?

Non, alpha doit refléter les conséquences d'un faux positif et le plan d'étude. Un seuil plus strict réduit les faux positifs, mais exige un plus grand échantillon à puissance égale.

La taille affichée est-elle par groupe ?

Cette approximation décrit des observations indépendantes pour un effet standardisé à un échantillon. Pour deux groupes, des données appariées, des grappes ou une régression, utilisez une conversion ou un modèle propre au plan.

Comment intégrer l'attrition ?

Divisez le minimum statistique par un moins la proportion de pertes prévue. Par exemple, 20% d'attrition implique de diviser par 0.80 et d'arrondir vers le haut.