การคำ�านวณขนาดตั�วอย่�างและการว�เคำราะห์� ในการว�จั�ย่ก��ง

ทดลอง ทางด�านพฤตั�กรรมศาสตัร�: ประเด%นจัร�ย่ธรรม

รศ . อร'ณจั�รว�ฒน�ก'ล

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 1

การว�จั�ย่ก��งทดลองทางด�านพฤตั�กรรมศาสตัร�

• เน้�น้เฉพาะ Education Intervention • การทดลองสองกล��ม Control และ

Treatment

ประเด%นชวนคำ�ด•การวั�ดส�มฤทธิ�ผลของระบบการเร�ยน้การสอน้•แบบงาน้วั�จั�ย•การใช้�สถิ�ติ�

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 2

ห์ล�กจัร�ย่ธรรมการท�าว�จั�ย่ในมน'ษย่� - งานว�จั�ย่ท,�ท�าตั�องม,ประโย่ชน�จัร�ยธิรรม

คำ�าถามงานว�จั�ย่ และแบบงานว�จั�ย่วั�ติถิ�ประสงค์&เพ'(อพ�ส)จัน้&วั�า การสอน้ท�(ใช้� (ระบบการเร�ยน้

การสอน้ ) ได�ผลส�มฤทธิ�+ (ติามท�(ก,าหน้ด ) หร'อไม�

แบบงาน้วั�จั�ยกล��มเด�ยวั วั�ดก�อน้-หล�งB ATreatment

แบบงาน้วั�จั�ยสองกล��ม วั�ดก�อน้-หล�งB1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 3

จัร�ยธิรรม

แบบงานว�จั�ย่สองกล'�ม ว�ดก�อน-ห์ล�ง

B1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

การเปร�ยบเท�ยบผลการศึ0กษา1 .เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้ก�อน้การทดลอง B1 ก�บ B2

2. เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้ก�อน้-หล�งการทดลองของแติ�ละกล��ม (A1 ก�บ B

1และA

2ก�บ B2)

3. เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้ผลติ�างระหวั�าง 2 กล��ม (A1-B1) ก�บ (A2-B2)4. เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้หล�งการทดลอง A1 ก�บ A2

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 4

แบบงานว�จั�ย่สองกล'�ม ว�ดก�อน-ห์ล�ง

B1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

แก�ให�สองกล��มม�ค์ะแน้น้เร�(มติ�น้ท�(เท�าก�น้ท,าใน้ข�2น้ออกแบบงาน้วั�จั�ย โดยท,า stratify ค์ะแน้น้ก�อน้การทดลอง แล�วัจั0งส��มแบ�งกล��ม

ผลการทดสอบค์ะแน้น้ก�อน้การทดลอง B1 ก�บ B2 บอกได�แติ�เพ�ยงวั�าน�กว�จั�ย่ส'�มไม�ด, ท,าให�สองกล��มม�ค์ะแน้น้ก�อน้การทดลองติ�างก�น้Statistics notes: Concealing treatment allocation in randomised trials. Altman DG, Schulz KF. British Medical Journal 2001: 323(7310); 446-7.

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 5

ในการทดลองน�กว�จั�ย่ตั�องการให์�สองกล'�มม,คำะแนนเร��มตั�นท,�เท�าก�น้

การทดสอบ Baseline

6Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11

แบบงานว�จั�ย่สองกล'�ม ว�ดก�อน-ห์ล�ง

B1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

การเปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้ก�อน้-หล�งของแติ�ละกล��ม (A1ก�บ B

1 และA

2ก�บ B

2)จัะใช้�ติอบค์,าถิามวั�าแติ�ละกล��มเม'(อได�ร�บการสอน้แล�วัม�

ค์วัามร) �เพ�(มข02น้จัากเด�มหร'อไม�กล��มทดลองผลการทดสอบ ถิ�าพบวั�าไม�ติ�าง สร�ปวั�าการสอน้ไม�ด� ถิ�าพบวั�าติ�าง สร�ปวั�าการสอน้อาจัด� (เพราะอาจัร) �เพ�(มจัากเหล�งอ'(น้)

ข�อส�งเกตั: ถ�าน�กว�จั�ย่ตั�องทดสอบว�าว�ธ,การสอนท,�ใช�สอนแล�วจัะม,คำวามร1�เพ��มข�2นห์ร3อไม�จัะม,ประเด%นจัร�ย่ธรรมด�าน Risk และ Benefit ของ Intervention ท,�ใช�ห์ร3อไม�การทดสอบถิ�าไม�ใช้�ติอบค์,าถิามงาน้วั�จั�ย ไม�ม�ประโยช้น้& และม�

ป4ญหาของ multiple testing Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 7

จัร�ยธิรรม

แบบงานว�จั�ย่สองกล'�ม ว�ดก�อน-ห์ล�ง

B1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้ผลติ�างระหวั�าง 2 กล��ม (A1-B1) ก�บ (A2-B2)การวั�ดค์วัามร) �โดยใช้�ผลติ�างระหวั�างก�อน้และหล�งการสอน้ ของท�2งสองกล��มมาเปร�ยบเท�ยบก�น้ จัะใช้�ติอบค์,าถิามวั�ากล��มทดลองและกล��มค์วับค์�มม�ขน้าดของค์วัามร) �ท�(เพ�(มข02น้ ติ�างก�น้หร'อไม�

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 8

ค์�าเฉล�(ยก�อน้สอน้

ค์�าเฉล�(ยหล�งสอน้

ค์�าเฉล�(ยระหวั�างก�อน้และหล�งสอน้

กล��มทดลอง 25 40 15

กล��มค์วับค์�ม 15 35 20

คำวามร1�ท,�เพ��มข�2นมากกว�า ม�ได�ห์มาย่คำวามว�าร1�มากกว�า

ติย . ค์วัามส�มพ�น้ธิ&เช้�งเส�น้ติรงทางบวัก (positive correlation) ก�อน้สอน้ 20 หล�งสอน้ 4 0 (เพ�(ม 20 ) ก�อน้สอน้ 15 หล�งสอน้ 35

ก�อน้สอน้ 37 หล�งสอน้ 57 ฯลฯ

• เน32อห์าท,�ใช�สอนจัะออกแบบให์�สอนคำนจัาก ไม�ร1� ห์ร3อ ร1�ไม�พอ ให์�ม,คำวามร1�ท,�เพ,ย่งพอ• คำวามร1�ก�อนสอน และห์ล�งสอนไม�ได�ม,คำวามส�มพ�นธ�เช�ง

เส�นตัรงทางบวก

ผลล�พธ� (คำวามร1� ) ท,�ได�จัากการสอน

การเปร,ย่บเท,ย่บผลตั�างจั�งไม�เห์มาะท,�ใช�ตัอบคำ�าถามว�จั�ย่ Education intervention

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 9

การทดลองทางการแพทย&ท�(วั�ดผลเป7น้ค์�ณภาพช้�วั�ติผ)�ป:วัยจัะใช้�ค์ะแน้น้ท�(เปล�(ยน้แปลงใน้การสร�ปผล

แบบงานว�จั�ย่สองกล'�ม ว�ดก�อน-ห์ล�ง

B1 A1Treatment

B2 A2Control Treatment

เปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้หล�งการทดลอง A1 ก�บ A2

ใช้�ส,าหร�บติอบค์,าถิามวั�า เม'(อส�2น้ส�ดการทดลองกล��มทดลองม�ค์วัามร) �มากกวั�ากล��มค์วับค์�มหร'อไม�ถิ�าป4จัจั�ยกวัน้ (confounding) ของท�2งสอง

กล��มเห์ม3อนก�น ข�อสร�ปท�(ได�จัากการเปร�ยบเท�ยบค์ะแน้น้หล�งการทดลอง A1 ก�บ A2 โดย่ตัรงเหมาะสมใช้�ติอบค์,าถิามงาน้วั�จั�ยได�ติรงท�(ส�ดSample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 10

xn SD 95%CI

P value (t test)

กล��มทดลอง

4

0

2

2

.5

1

24. 21.7, 23.3

กล��มค์วับค์�ม

4

0

2

0

.1

1

31. 19.1, 21.1

ผลติ�าง 2.4 SE=0.626

1.2, 3.6

0.0002

“จัากผลการทดสอบสมม'ตั�ฐานพบว�า คำวามร1�ในกล'�มทดลองมากกว�ากล'�มคำวบคำ'มตั�างก�นอย่�างม,น�ย่ส�าคำ�ญ (P = 0.0002) ท,�ระด�บคำวามเช3�อม��น 95% ด�งน�2น การสอนด�วย่ว�ธ,ให์ม�จัะท�าให์�ผ1�เร,ย่นม,คำวามร1�มากกว�าการสอนด�วย่ว�ธ,เด�ม จั�งคำวรม,การน�าการสอนฑั�นตัส'ขศ�กษาไปใช�ในการให์�บร�การของ PCU”

หมายเหติ�: 1 แบบทดสอบม�ค์ะแน้น้เติ;ม 50 ค์ะแน้น้

11Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11

คำะแนนส�มฤทธ�8ผลน�ามาว�เคำราะห์�ได� 2แบบ 1. น้,าค์ะแน้น้ท�(ได�มาใช้�ติ�ดส�น้โดยติรง เปร�ยบเท�ยบ

ค์�าเฉล�(ยของค์ะแน้น้หล�งการทดลอง ระหวั�างกล��มค์วับค์�ม ก�บ กล��มทดลอง

ม, Assumption ว�า: ท'กคำ�าคำะแนนท,�เพ��มข�2นจัะม,ส�มฤทธ�8ผลท,�ตั�างก�น

2.น้,าค์ะแน้น้ท�(ได�มาจั�ดกล��มติามเกณฑ์&ท�(ก,าหน้ด เช้�น้ ร) �เพ�ยงพอ ร) �ไม�พอ แล�วัเปร�ยบเท�ยบค์�าส�ดส�วัน้ของผ)�ท�(ม�ค์วัามร) �เพ�ยงพอหล�งการทดลอง ระหวั�างกล��มค์วับค์�ม ก�บ กล��มทดลอง

ม, Assumption ว�า: ส�มฤทธ�8ผลสามารถจั�ดเป9นกล'�ม (ตัามเกณฑั� ) ผ1�ท,�ได�คำะแนนตั�างก�นถ�าอย่1�ในกล'�มเด,ย่วก�นจัะม,ส�มฤทธ�8ผลไม�ตั�างก�น

คำ�าตัอบงานว�จั�ย่สร'ปจัากคำะแนนส�มฤทธ�ผลจัากการทดลอง

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 12

การว�เคำราะห์� และคำ�านวณขนาดตั�วอย่�างทดลอง กรณ,น�าคำะแนนท,�ได�มาใช�ตั�ดส�นโดย่ตัรง

เปร�ยบเท�ยบค์�าเฉล�(ยของค์ะแน้น้หล�งการทดลอง ระหวั�างกล��มค์วับค์�ม ก�บ กล��มทดลองสถิ�ติ�ท�(ใช้�ใน้การสร�ปผล

Unpaired t test หร'อ Nonparametric95% confidence interval

สถิ�ติ�ท�(ใช้�ใน้การค์,าน้วัณขน้าดติ�วัอย�าง

เพ'(อการเปร�ยบเท�ยบค์�าเฉล�(ย 2 ประช้ากร

2

222/

ZZ

groupn

ในกรณ,ท,�ม,ตั�วกวน

Covariate Adjustment ANCOVA (Multiple Liner Regression)

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 13

การว�เคำราะห์� และคำ�านวณขนาดตั�วอย่�างทดลอง กรณ�น้,าค์ะแน้น้ท�(ได�มาจั�ดกล��มติามเกณฑ์&ท�(ก,าหน้ด

เปร�ยบเท�ยบค์�าส�ดส�วัน้ของผ)�ท�(ม�ค์วัามร) �เพ�ยงพอหล�งการทดลอง ระหวั�างกล��มค์วับค์�ม ก�บ กล��มทดลองสถิ�ติ�ท�(ใช้�ใน้การสร�ปผล

Z test for two proportion หร'อ Exact test

95% confidence interval

สถิ�ติ�ท�(ใช้�ใน้การค์,าน้วัณขน้าดติ�วัอย�าง

เพ'(อการเปร�ยบเท�ยบค์�าส�ดส�วัน้ 2 ประช้ากร

ในกรณ,ท,�ม,ตั�วกวน

Covariate Adjustment Multiple Logistic Regression

2

2 12/

ppZZ

groupn

Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 14

สร'ปคำวามเห์มาะสมของระเบ,ย่บว�ธ,ว�จั�ย่และการใช�สถ�ตั�ในการว�จั�ย่ก��งทดลอง ทางด�านพฤตั�กรรมศาสตัร�ติ�องพ�จัารณาประกอบก�น้ท�2ง

1.Content (Scientific Rational)

2 .แบบงาน้วั�จั�ย3. การใช้�สถิ�ติ�

โดย่ตั�2งตั�นจัาก ว�ตัถ'ประสงคำ�ห์ล�ก ห์ร3อ คำ�าถามห์ล�ก (Primary

Research Question)Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11 15

คำ�าถาม

16Sample size and Statistical Analysis of Education Intervention Assoc. Prof. Aroon Chirawatkul, Jan. 11

กรรมการ

จัร�ย่ธรรมเพ3�อมน'ษย่ชาตั� จังอย่�าละคำวามกล�า

เม3�อเผช�ญก�บคำวามท'กข�ให์�อดทนและส'ข'ม และจังม,คำวามส'ขท,�ได�ย่�ดอ'ดมการณ�ท,�ม,คำ�า

บทพระราชน�พนธ�สมเด%จัพระเทพร�ตันราชส'ดาฯ สย่าม

บรมราชส'ดา ๒๕๑๙