Калькулятор довірчого інтервалу

Довірчий інтервал для середнього за обсягом вибірки, відхиленням і рівнем довіри.

Вхідні дані

Калькулятор довірчого інтервалу

4 поля

Результати є орієнтовними оцінками. Перед важливими рішеннями перевіряйте вихідні дані.

Заповніть поля, і результат автоматично зʼявиться тут.

Будує двосторонній нормальний Z-інтервал для середнього: x̄ ± z·σ/√n. Для незалежних спостережень із нормальної сукупності метод передбачає відоме стандартне відхилення σ. Підстановка вибіркового s дає нормальне наближення, а не точний інтервал Стьюдента для малої вибірки. За незмінного відхилення звуження інтервалу вдвічі потребує вчетверо більшого n. Рівень довіри характеризує повторювану процедуру й не гарантує, що конкретний інтервал містить істинне середнє.

FAQ
6 питань
Актуальність
на основі формули

Як працює

Формула і логіка

SE = σ/√n; E = z·SE; межі = x̄ − E та x̄ + E. Тут z = 1,645 для 90 %, 1,96 для 95 % і 2,576 для 99 % — збережені округлені нормальні квантилі. α = 1 − рівень довіри; половина α припадає на кожен хвіст. Калькулятор приймає ціле n від 2 до 9007199254740991 та σ ≥ 0. Середнє, σ, SE, E і межі мають однакову одиницю даних; z і α безрозмірні. Якщо ненульова ширина не розрізняється в числовому поданні меж, повертається помилка діапазону. Розрізнювані вузькі межі показуються з додатковими значущими цифрами.

Приклад

Середнє 100 за відхилення 15 і вибірки 36 дає інтервал 95,1 … 104,9 на рівні 95 %. Щоб звузити його вдвічі, знадобилося б 144 спостереження замість 36.

Поля й одиниці

  • Вибіркове середнє — од. даних
  • Стандартне відхилення — од. даних
  • Обсяг вибірки — без одиниці
  • Рівень довіри — варіант зі списку

Як користуватися

  • — Введіть вибіркове середнє — воно може бути й від’ємним.
  • — Укажіть відоме σ або свідомо вибране наближення з вибірковим s; одиниця та сама, що й у середнього.
  • — Задайте обсяг вибірки: він має бути не меншим за два.
  • — Виберіть рівень довіри — що він вищий, то ширший інтервал.

Методика та обмеження

Методика розрахунку
Формула і логіка
Обмеження
Для незалежних спостережень із нормальної сукупності метод передбачає відоме стандартне відхилення σ. Підстановка вибіркового s дає нормальне наближення, а не точний інтервал Стьюдента для малої вибірки.

FAQ

Чому вибірку треба збільшувати вчетверо?

Бо в знаменнику стоїть корінь з обсягу. Щоб зменшити стандартну похибку вдвічі, корінь має вирости вдвічі, а сам обсяг — учетверо. Це головна причина, чому точні опитування дорогі.

Що означає рівень 95 %?

Що за багаторазового повторення вибірки приблизно 95 % таких інтервалів накриють істинне середнє. Це властивість процедури, а не твердження про конкретний інтервал.

Чому вищий рівень дає ширший інтервал?

Бо росте критичне значення: з 1,96 для 95 % до 2,576 для 99 %. Більша впевненість купується меншою точністю — інакше й бути не може.

Чому взято нормальний розподіл, а не Стьюдента?

Ні. За невідомого σ і нормальних даних точний метод використовує s та квантиль t з n−1 ступенями свободи. Тут рахується Z-інтервал із відомим σ або явно вибране нормальне наближення з s. Для малої вибірки різниця не обов’язково мала.

Чому вибірка з одного спостереження відхиляється?

Калькулятор обмежений n ≥ 2. За одним спостереженням вибіркове s не оцінити, але за відомого ззовні σ нормальна формула математично існує й для n = 1. Це межа продукту, а не заборона всіх таких інтервалів.

Чи можна задати нульове відхилення?

Формально так: σ = 0 дає SE = E = 0 та точковий інтервал. Однакові спостереження й вибіркове s = 0 самі собою не доводять нульову дисперсію сукупності або достовірність точкового висновку.