Bộ tính toán khoảng tin cậy

Biên độ sai số
Tiếp theo

Khoảng tin cậy đặt một cặp thanh sai số trung thực xung quanh giá trị ước lượng từ mẫu. Máy tính này tính các khoảng tin cậy 90%, 95%, 98% hoặc 99% cho trung bình của biến liên tục từ trung bình mẫu, độ lệch chuẩn và kích thước mẫu, sử dụng xấp xỉ chuẩn (z). Máy cũng hiển thị sai số chuẩn và biên sai số để bạn có thể báo cáo theo cách mà hầu hết các tạp chí khoa học yêu cầu.

Cách tính khoảng tin cậy

  1. 1

    Nhập trung bình mẫu

    Giá trị trung bình của mẫu của bạn. Khoảng được xây dựng xung quanh ước lượng điểm này.

  2. 2

    Nhập độ lệch chuẩn và kích thước mẫu

    Nếu bạn chỉ có độ lệch chuẩn của mẫu thì không sao: với mẫu đủ lớn, xấp xỉ chuẩn vẫn có giá trị.

  3. 3

    Chọn mức độ tin cậy

    90%, 95% (giá trị mặc định trong hầu hết các nghiên cứu), 98% hoặc 99%. Mức tin cậy cao hơn đồng nghĩa với khoảng rộng hơn.

  4. 4

    Đọc khoảng tin cậy

    Sai số chuẩn, biên sai số, giới hạn dưới và giới hạn trên, đã được định dạng sẵn để dán vào báo cáo.

Khoảng tin cậy thực chất có nghĩa là gì

Khoảng tin cậy (CI) 95% không có nghĩa là “có xác suất 95% giá trị thực nằm trong khoảng này”. Về mặt hình thức: nếu bạn lặp lại quy trình lấy mẫu nhiều lần và xây dựng một khoảng tin cậy mỗi lần, thì 95% các khoảng đó sẽ chứa tham số thực. Khoảng bạn đang dùng hoặc thuộc nhóm 95% bao gồm giá trị thực, hoặc thuộc nhóm 5% bỏ sót; bạn không thể biết chính xác khoảng nào đúng.

Trong thực tế, hầu hết các nhà phân tích xem đây là một khoảng giá trị hợp lý cho tham số, đủ sát với yêu cầu của các ứng dụng thực tiễn.

Công thức

Trung bình, xấp xỉ chuẩn: CI = x̄ ± z × (s / √n)

trong đó z lấy từ phân phối chuẩn tắc (1,645 cho 90%, 1,96 cho 95%, 2,326 cho 98%, 2,576 cho 99%). Xấp xỉ này chính xác khi biết độ lệch chuẩn của tổng thể hoặc khi mẫu lớn (n ≥ 30).

Các giá trị z mà máy tính này sử dụng

Độ tin cậy Giá trị z
90% 1,645
95% 1,960
98% 2,326
99% 2,576

Khi nào xấp xỉ chuẩn không đủ

  • Với mẫu nhỏ (n < 30) và độ lệch chuẩn ước tính từ mẫu, hãy dùng phân phối t: giá trị tới hạn của t lớn hơn z nên khoảng sẽ rộng hơn. Máy tính này luôn dùng z; với mẫu nhỏ, hãy dùng máy tính dựa trên phân phối t.
  • Khoảng đối xứng nên có thể chứa các giá trị mà tham số thực không thể nhận (ví dụ giới hạn dưới âm cho một đại lượng không bao giờ âm). Đó là tính chất của xấp xỉ chuẩn, không phải lỗi.

Kích thước mẫu quan trọng hơn mức độ tin cậy

Để giảm một nửa biên sai số, cần tăng gấp bốn lần kích thước mẫu (√n ở mẫu số). Khoảng tin cậy 95% của một cuộc khảo sát 400 người là ±4,9 điểm; với 1.600 người là ±2,5 điểm; với 10.000 người là ±1,0 điểm. Đây là lý do các cuộc khảo sát quốc gia thường tập trung quanh n = 1.000-1.200: đường cong độ chính xác nhanh chóng trở nên phẳng.

Câu hỏi thường gặp

Dùng xấp xỉ chuẩn (z) khi đã biết độ lệch chuẩn của tổng thể hoặc mẫu của bạn lớn (n ≥ 30). Với mẫu nhỏ và độ lệch chuẩn ước tính từ mẫu, phân phối t cho khoảng rộng hơn và trung thực hơn. Ngưỡng n = 30 chỉ là quy tắc ước chừng, không phải luật.

Có. Xấp xỉ chuẩn đối xứng, nên với mẫu nhỏ hoặc độ lệch chuẩn lớn, giới hạn dưới có thể xuống dưới 0, kể cả với các đại lượng không bao giờ âm. Đó là tín hiệu cần kiểm tra các giả định, chứ không phải lý do để cắt bớt khoảng một cách âm thầm.

Với trung bình có độ lệch chuẩn đã biết, dùng công thức n = (z × σ / E)². Với z = 1,96 và σ = 1, biên ±0,1 cần khoảng 385 quan sát; biên ±0,05 cần khoảng 1.537.

Không, đó chỉ là quy ước. Các thử nghiệm y khoa thường dùng 95%; một số lĩnh vực kỹ thuật an toàn dùng 99%. Máy tính này cũng hỗ trợ 90% và 98%. Hãy chọn mức trước khi xem dữ liệu để tránh việc chọn lọc số liệu có lợi.

Công cụ liên quan