Kalkulator przedziału ufności

Margines błędu
Dalej

Przedział ufności umieszcza wokół oszacowania z próby parę uczciwych słupków błędu. Ten kalkulator oblicza przedziały ufności 90%, 95%, 98% lub 99% dla średniej zmiennej ciągłej na podstawie średniej z próby, odchylenia standardowego i liczebności próby, przy użyciu aproksymacji normalnej (z). Podaje także błąd standardowy i margines błędu, dzięki czemu możesz je przedstawić tak, jak wymaga tego większość czasopism naukowych.

Jak obliczyć przedział ufności

  1. 1

    Wpisz średnią z próby

    Średnia Twojej próby. Wokół tego oszacowania punktowego budowany jest przedział.

  2. 2

    Wpisz odchylenie standardowe i liczebność próby

    Jeśli masz tylko odchylenie standardowe z próby, to nic nie szkodzi: przy wystarczająco dużej próbie aproksymacja normalna pozostaje ważna.

  3. 3

    Wybierz poziom ufności

    90%, 95% (domyślny w większości badań), 98% lub 99%. Im wyższy poziom ufności, tym szerszy przedział.

  4. 4

    Odczytaj przedział

    Błąd standardowy, margines błędu, dolna i górna granica: w formacie gotowym do wklejenia do raportu.

Co naprawdę oznacza przedział ufności

Przedział ufności 95% nie oznacza, że istnieje 95-procentowa szansa, iż prawdziwa wartość znajduje się w tym przedziale. Formalnie: gdybyś wielokrotnie powtórzył procedurę losowania i za każdym razem zbudował przedział ufności, to 95% tych przedziałów zawierałoby prawdziwy parametr. Przedział, który masz, należy albo do tych 95%, które go obejmują, albo do tych 5%, które go pomijają; nie da się stwierdzić, który to przypadek.

W praktyce większość analityków traktuje go jako prawdopodobny zakres parametru, co jest wystarczająco dokładne w zastosowaniach praktycznych.

Wzór

Średnia, aproksymacja normalna: CI = x̄ ± z × (s / √n)

gdzie z pochodzi ze standardowego rozkładu normalnego (1,645 dla 90%, 1,96 dla 95%, 2,326 dla 98%, 2,576 dla 99%). Aproksymacja jest dokładna, gdy znane jest odchylenie standardowe populacji lub próba jest duża (n ≥ 30).

Wartości z stosowane przez ten kalkulator

Poziom ufności wartość z
90% 1,645
95% 1,960
98% 2,326
99% 2,576

Kiedy aproksymacja normalna nie wystarcza

  • Przy małej próbie (n < 30) i odchyleniu standardowym oszacowanym z próby użyj raczej rozkładu t: wartość krytyczna t jest większa niż z, więc przedział się poszerza. Ten kalkulator zawsze używa z; dla małych prób skorzystaj z kalkulatora opartego na t.
  • Przedział jest symetryczny, więc może zawierać wartości, których prawdziwy parametr nie może przyjąć (na przykład ujemną dolną granicę dla wielkości nigdy nieujemnej). To właściwość aproksymacji normalnej, a nie błąd.

Liczebność próby ma większe znaczenie niż poziom

Zmniejszenie marginesu błędu o połowę wymaga czterokrotnego zwiększenia liczebności próby (√n w mianowniku). Przedział ufności 95% w sondażu na 400 osobach wynosi ±4,9 punktu; na 1600 osobach ±2,5 punktu; na 10 000 osobach ±1,0 punktu. Dlatego sondaże ogólnokrajowe skupiają się wokół n = 1000–1200, a krzywa precyzji szybko się wypłaszcza.

Najczęściej zadawane pytania

Stosuj aproksymację normalną (z), gdy znane jest odchylenie standardowe populacji lub próba jest duża (n ≥ 30). Przy małej próbie i odchyleniu oszacowanym z próby rozkład t daje szerszy, bardziej uczciwy przedział. Granica n = 30 to jedynie zasada kciuka, a nie prawo.

Tak. Aproksymacja normalna jest symetryczna, więc przy małej próbie lub dużym odchyleniu standardowym dolna granica może spaść poniżej zera, nawet dla wielkości nigdy nieujemnych. To sygnał, aby zweryfikować założenia, a nie powód do cichego przycinania przedziału.

Dla średniej o znanym odchyleniu standardowym użyj wzoru n = (z × σ / E)². Przy z = 1,96 i σ = 1 margines ±0,1 wymaga około 385 obserwacji, a margines ±0,05 około 1537.

Nie, to konwencja. Badania medyczne często stosują 95%, a niektóre dziedziny inżynierii bezpieczeństwa 99%. Ten kalkulator oferuje także 90% i 98%. Wybierz poziom przed analizą danych, aby uniknąć selektywnego doboru wyników.

Powiązane narzędzia