Доверительный интервал представляет собой диапазон значений, который с определенной вероятностью содержит истинное значение параметра генеральной совокупности. Рассмотрим методику расчета доверительных интервалов для различных статистических параметров.

Содержание

Основные понятия

ТерминОпределение
Доверительный уровеньВероятность, с которой интервал содержит истинный параметр (обычно 90%, 95% или 99%)
Стандартная ошибкаМера изменчивости выборочной статистики
Критическое значениеZ- или t-значение, соответствующее доверительному уровню

Формула доверительного интервала для среднего

При известном стандартном отклонении

  • CI = X̄ ± Z*(σ/√n)
  • X̄ - выборочное среднее
  • Z - критическое значение Z-распределения
  • σ - стандартное отклонение генеральной совокупности
  • n - объем выборки

При неизвестном стандартном отклонении

  1. Используйте t-распределение вместо нормального
  2. Формула: CI = X̄ ± t*(s/√n)
  3. s - выборочное стандартное отклонение
  4. t - критическое значение t-распределения

Критические значения для разных доверительных уровней

Доверительный уровеньZ-значениеt-значение (n=30)
90%1.6451.699
95%1.9602.045
99%2.5762.756

Пошаговый алгоритм расчета

1. Определение параметров

  • Выберите доверительный уровень (обычно 95%)
  • Рассчитайте выборочное среднее (X̄)
  • Определите стандартное отклонение (σ или s)
  • Установите объем выборки (n)

2. Выбор распределения

  1. Если n > 30 и σ известно - используйте Z-распределение
  2. Если n ≤ 30 или σ неизвестно - используйте t-распределение
  3. Определите степени свободы (df = n-1 для t-распределения)

3. Расчет стандартной ошибки

Тип оценкиФормула
Для среднегоSE = σ/√n или s/√n
Для долиSE = √[p(1-p)/n]

4. Вычисление границ интервала

  • Нижняя граница = Оценка - (Критическое значение × SE)
  • Верхняя граница = Оценка + (Критическое значение × SE)
  • Результат: [Нижняя граница, Верхняя граница]

Пример расчета для среднего

  1. Дано: X̄ = 50, s = 10, n = 25, доверительный уровень 95%
  2. Степени свободы: df = 24
  3. t-значение (95%, df=24) ≈ 2.064
  4. SE = 10/√25 = 2
  5. Доверительный интервал: 50 ± (2.064 × 2) = [45.872, 54.128]

Интерпретация результатов

Мы можем быть на 95% уверены, что истинное среднее значение генеральной совокупности находится между 45.872 и 54.128. Чем шире интервал, тем выше неопределенность оценки, и наоборот.

Запомните, а то забудете

Другие статьи

Как получить визу в Бельгию в 2025 году и прочее