Как вычислить доверительный интервал

Доверительный интервал является показателем точности измерений. Это также показатель того, насколько стабильна полученная величина, то есть насколько близкую величину (к первоначальной величине) вы получите при повторении измерений (эксперимента). Выполните следующие действия, чтобы вычислить доверительный интервал для нужных величин.

Запишите задачу. Например: средний вес студента мужского пола в университете АВС составляет 90 кг. Вы будете тестировать точность предсказания веса студентов мужского пола в университете АВС в пределах данного доверительного интервала.

Составьте подходящую выборку. Вы будете использовать ее для сбора данных для тестирования гипотезы. Допустим, вы уже случайно выбрали 1000 студентов мужского пола.

• Для расчета среднего значения выборки сложите значения весов 1000 выбранных мужчин и разделите результат на 1000 (число мужчин). Допустим, получили средний вес, равный 93 кг.
• Для расчета стандартного отклонения выборки необходимо найти среднее значение. Затем нужно вычислить дисперсию данных или среднее значение квадратов разностей от среднего. Найдя это число, просто возьмите квадратный корень из него. Допустим, в нашем примере стандартное отклонение равно 15 кг (заметим, что иногда эта информация может быть дана вместе с условием статистической задачи).

Выберите нужный доверительный уровень. Наиболее часто используемые доверительные уровни: 90 %, 95 % и 99 %. Он также может быть дан вместе с условием задачи. Допустим, вы выбрали 95 %.

• Вычислите критическое значение или Z_a/2. Доверительный уровень равен 95 %. Преобразуйте проценты в десятичную дробь: 0,95 и разделите ее на 2, чтобы получить 0,475. Затем посмотрите в таблицу Z-оценок, чтобы найти соответствующее значение для 0,475. Вы найдете значение 1,96 (на пересечении строки 1,9 и столбца 0,06).
• Возьмите стандартную ошибку (стандартное отклонение): 15 и разделите ее на квадратный корень из размера выборки: 1000. Вы получите: 15/31,6 или 0,47 кг.
• Умножьте 1,96 на 0,47 (критическое значение на стандартную ошибку), чтобы получить 0,92 — предел погрешности.

• И t-оценки и z-оценки можно рассчитать вручную, а также с помощью графического калькулятора или статистических таблиц, которые часто встречаются в учебниках по статистике. Также доступны онлайн-инструменты.
• Критическое значение, используемое для расчета погрешности, является постоянным и выражается либо через t-оценку, либо через z-оценку. T-оценка обычно более предпочтительна в условиях, когда стандартное отклонение выборки неизвестно или когда используется маленькая выборка.
• Ваша выборка должна быть достаточной (по размеру) для того, чтобы вычислить правильный доверительный интервал.
• Доверительный интервал не указывает на вероятность получения того или иного результата. Например, если вы на 95 % уверены, что среднее значение вашей выборки лежит между 75 и 100, то доверительный интервал в 95 % не означает, что среднее значение попадает в ваш диапазон.
• Есть много методов, таких как простая случайная выборка, систематический отбор и стратифицированная выборка, с помощью которых вы можете собрать репрезентативную выборку для тестирования.

Мы уже обсуждали ошибку, когда отсутствие статистической значимости принимают как указание на то, что два способа лечения одинаково эффективны. Столь же важно не уравнивать статистическую значимость с клинической важностью. Клиническую важность можно предполагать, когда результат статистически значим и величина оценки эффективности лечения

Как найти среднее квадратическое отклонение в Excel? Подборки ответов на вопросы

Посмотрим, как рассчитать границы доверительного интервала с неизвестным стандартным отклонением на примере всё той же совокупности, что мы рассматривали в предыдущем способе. Уровень доверия, как и в прошлый раз, возьмем 97%.

Как найти Сигму в Excel?

Введите формулу для вычисления стандартного отклонения.

В пустой ячейке введите =СТАНДОТКЛОН. Г() , где «Г» — генеральная совокупность. Стандартное отклонение по генеральной совокупности учитывает все данные (N). Чтобы найти стандартное отклонение по выборке, введите =СТАНДОТКЛОН.

Предположим, что размер выборки насчитывает 25 наблюдений, математическое ожидание выборки равняется 15, а среднеквадратическое отклонение генеральной совокупности составляет 8. Для уровня значимости α=5% Z-оценка равна Z α/2 =1,96. В этом случае нижняя и верхняя граница доверительного интервала составят

Способы расчета доверительного интервала

1. Находим среднее арифметическое выборки.
2. От каждого значения выборки отнимаем среднее арифметическое.
3. Каждую полученную разницу возводим в квадрат.
4. Суммируем полученные значения квадратов разниц.
5. Делим на размер выборки минус 1.
6. Находим квадратный корень. Еще по теме

Доверительный интервал – вычисленный на основе выборки интервал значений признака, который с известной вероятностью содержит оцениваемый параметр генеральной совокупности.

Множественные оценки эффекта лечения

Мы уже обсуждали ошибку, когда отсутствие статистической значимости принимают как указание на то, что два способа лечения одинаково эффективны. Столь же важно не уравнивать статистическую значимость с клинической важностью. Клиническую важность можно предполагать, когда результат статистически значим и величина оценки эффективности лечения

Исследования могут показать, значимы ли результаты статистически и какие из них клинически важны, а какие — нет. На рис. А1.2 приведены результаты четырёх испытаний, для которых весь ДИ . С помощью этого сервиса определяются:

• доверительный интервал для генерального среднего, доверительный интервал для дисперсии;
• доверительный интервал для среднего квадратического отклонения, доверительный интервал для генеральной доли;

В случае если среднеквадратичное отклонение генеральной совокупности не известно или распределение отлично от нормального, для построения доверительного интервала используется t-распределение. Это методика является более консервативной, что выражается в более широких доверительных интервалах, по сравнению с методикой, базирующейся на Z-оценке.

Доверительный интервал для среднего. Вычисление доверительного интервала в Microsoft Excel

1. провести выборку собственно случайным способом объемом n=5;
2. определить интервальные значения среднего генеральной совокупности (X) по рассчитанным выборочным показателям (X, s 2) с помощью функции t-распределения Стьюдента при уровне значимости α=0.05;
3. определить точечное значение среднего генеральной совокупности (X) по исходным данным;
4. оценить правильность интервальных расчетов, сравнивая точечное значение (X) с интервальным значением, рассчитанным по выборке;

В любом опросе и исследовании доверительные интервалы — отличный способ понять роль ошибок выборки в средних процентных показателях. Для любого опроса, поскольку исследователи всегда лишь изучают долю из более крупного расчета, в их оценках есть неопределенность, из-за чего будут ошибки выборки.

Способ отбора	Формулы определения численности выборки
	для средней	для доли
Повторный
Бесповторный

Найти численность выборки можно, использовав калькулятор.