准备比较两种工艺的平均测量值时，经常会遇到两个问题。试验还没开始，需要知道每组测多少件。设备和材料已经排好，又想知道现有样本能发现多大的差异。这两个问题可以用同一套参数计算，只是已知条件不同。JMP样本量和检验功效怎么计算JMP样本量估算要设置哪些参数，取决于比较方式、值得检出的差异和数据本身的波动。把这些条件说清楚，算出的样本量才便于执行和复核。

　　一、JMP样本量和检验功效怎么计算

　　样本量估算是给定目标功效，计算需要多少观测。功效计算则是给定样本量，估计在指定差异确实存在时，检验能够发现它的概率。下面以两组独立样本、等量分配、共同标准差的双侧均值比较为例。

　　1、已知目标功效，估算每组样本量

　　假设要比较两种工艺的平均尺寸，相差一毫米就值得关注，而单件产品的尺寸标准差预计为两毫米。这里的一毫米来自业务要求，两毫米来自对过程波动的估计。

　　①在JMP的【实验设计】菜单中打开【样本大小分析器】，选择用于比较两个独立样本均值的工具。较早版本可查看【样本大小和功效】入口。

　　②将预期【均值差】设为1，将共同【标准差】设为2，两项均使用毫米作为单位。

　　③选择【双侧】检验，将【显著性水平】设为0.05，【功效】设为0.80，按两组等量分配求解样本量。

　　④核对【样本大小】的计数口径。按本例的双样本t检验计算，每组需要64个有效观测，两组合计128个。

　　2、已知每组数量，计算检验功效

　　①保留【均值差】为1、【标准差】为2，以及【双侧】检验和0.05的显著性水平。

　　②将【样本大小】作为输入。每组只能测50件时，按界面要求输入每组50件或两组合计100件，求解【功效】。

　　③将结果与0.80的目标比较。本例每组50件时功效约为69.7%，每组64件时约为80.1%。

　　69.7%描述的是特定情形下重复进行这项试验的检出概率。实际差异比一毫米小，或者测量值比预计更分散，功效都会下降。报告这个数字时，应把对应的差异和标准差一起写明。

　　二、JMP样本量估算要设置哪些参数

　　同样是比较两个平均值，测量对象的安排也会改变计算。两组各取一批产品属于独立样本，同一件产品处理前后各测一次则属于配对样本。确定比较方式后，才能给波动和样本量赋予正确含义。

　　1、确定检验类型与样本分配

　　①在【样本大小分析器】中按试验设计选择均值、比例等对应的分析工具。

　　②比较两组均值时，核对观测来自两个独立组还是来自同一对象的前后测量，据此选择独立样本或配对分析。

　　③在所选工具支持的范围内，核对【样本大小】及组间分配条件，记录每组有效观测数。配对设计则记录有效配对数。

　　配对比较的波动来自每对观测的差值。如果把处理前、处理后各自的标准差直接填入配对分析，估算结果就失去了对应的统计含义。独立组的数量不等时，也应按实际分配计算，避免直接套用等量结果。

　　2、填写值得检出的差异与波动

　　效应大小应和试验目标对应。工艺人员关心一毫米的差异，就以一毫米作为规划依据。预试验恰好测到更大的差异，也不宜直接用它替换业务要求。

　　①在【均值差】或对应的效应输入位置填写希望检出的差异。若工具要求输入两组均值，核对两者之差是否符合规划目标。

　　②从预试验或条件相近的历史数据中取得波动估计，填写【标准差】，并核对它与均值差的单位。

　　③波动估计不够确定时，分别代入较低和较高的【标准差】重算，记录每种情况下需要的样本量。

　　3、设定显著性水平、方向和目标功效

　　①在【显著性水平】中输入试验方案约定的数值，例如0.05。

　　②按研究问题选择【双侧】或【单侧】。如果关心两种工艺是否有差异，使用双侧设置。

　　③在【功效】中填入目标值，例如0.80，并与其他输入一并记录。

　　三、JMP样本量估算结果怎样用于试验安排

　　软件给出的样本量对应可以进入分析的有效观测。实际安排还涉及试件损坏、测量失败以及同一件产品被反复测量等情况，这些都会影响最终能用的数据量。

　　1、把有效样本量换算为计划数量

　　①记录本例的【样本大小】，明确每组需要64个有效观测。

　　②若预计每组有10%的记录无法用于分析，按64除以0.90计算并向上取整，将每组计划数量记为72件。

　　③核对【样本编号】与取样单位，将同一件产品的多次读数与不同产品的独立观测区分开，再形成取样计划。

　　2、保留参数并复核方案变化

　　①在【样本大小分析器】中保留本次使用的检验类型、【均值差】、【标准差】、【显著性水平】和【功效】。

　　②设备或材料数量发生变化时，输入新的【样本大小】重算功效，比较调整前后的检出概率。

　　③将结果与试验方案一同保存，写清每组计划数量、有效观测要求及预期损耗。

　　如果波动数据来自另一条产线，或者预试验只覆盖一个批次，可以保留几套估算结果。这样，即使后续发现实际波动比预计大，团队也能判断样本量缺口来自哪里。

　　总结

　　用JMP规划试验时，样本量和检验功效都要放回具体的差异、波动和采样方式中解释。样本量关系到试验要准备多少材料，功效则反映现有安排能否识别团队关心的变化。先把可接受的差异与有效观测单位约定清楚，结果才方便执行和交接。遇到预算、波动或试验条件变化，也可以带着原始参数重新核算。