置信区间计算器
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置信区间给出的是参数的估计范围,而不是一个点。95% 置信区间的含义是:如果反复抽样并每次构造区间,约 95% 的区间会包含真值。它比单一点估计更有信息量,因为同时体现了估计的精度。
使用方法
- 填入样本均值、标准差与样本量
- 选择置信水平,95% 对应 z = 1.96
- 点击计算得到区间上下限
计算公式
| 均值的置信区间 |
x̄ ± z · s/√n
大样本用 z 值 |
| 小样本用 t 值 |
x̄ ± t · s/√n
自由度 n − 1 |
| 区间宽度 |
2 × z · s/√n
随样本量增大而变窄 |
计算示例
样本均值 50、标准差 10、样本量 100,求 95% 置信区间
- 标准误差 10/√100 = 1
- 临界值取 1.96
- 误差幅度为 1.96 × 1 = 1.96
- 区间为 48.04 到 51.96
- 若样本量增到 400,区间收窄为 49.02 到 50.98
结果:48.04 – 51.96
要点与常见误区
- 置信水平说的是区间构造方法的可靠性,不是某个具体区间包含真值的概率
- 区间变窄有两种办法:提高样本量、降低置信水平,后者会牺牲可靠性
- 两个区间重叠较多时,两组差异往往不显著
常见问题
- 95% 置信区间是不是有 95% 的概率包含真值
- 这种说法不严格。真值是个固定数,区间也是算出来的固定范围,要么包含要么不包含。95% 描述的是构造方法:重复抽样很多次,约 95% 的区间会覆盖真值。
- 为什么小样本要用 t 值而不是 1.96
- 因为小样本时用样本标准差代替总体标准差,估计本身有不确定性,分布尾部比正态更厚。t 临界值随自由度减小而增大,样本量为 10 时约 2.26,用 1.96 会低估区间宽度。
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