這個信賴區間計算器能幫你做什麼
信賴區間是根據單一樣本,估算出一段「很可能包含母體真實平均數」的數值範圍。本計算器會接收你的樣本統計量,並回傳區間下限、上限以及誤差範圍(margin of error),讓你能直接得出像是「在 95% 信賴水準下,真實平均數落在 X 到 Y 之間」這樣的結論。它採用 z 分配(常態分配)來計算,這是在樣本數夠大、或已知母體標準差時最常用的標準做法。
你需要輸入的資料
- 樣本平均數——你的樣本資料平均值(也就是區間的中心點)。
- 標準差——樣本數值分散的程度。
- 樣本數——樣本中的觀測值個數。
- 信賴水準——你希望估計有多大把握,常見為 90%、95% 或 99%。
計算公式
計算器會依照以下步驟運算:
- 標準誤 = 標準差 ÷ √(樣本數)
- Z 值 = 對應信賴水準的常態分配臨界值(例如 90% 為 1.645、95% 為 1.96、99% 為 2.576)
- 誤差範圍 = Z 值 × 標準誤
- 信賴區間 = 樣本平均數 ± 誤差範圍
計算器會在 alpha/2 處取累積機率的反函數來求出 Z 值,其中 alpha = 1 −信賴水準。這樣可將不確定性平均分配到分配的左右兩尾。
實例演算
假設你的樣本平均數為 100、標準差為 15、樣本數為 36,並選擇 95% 信賴水準。
- 標準誤 = 15 ÷ √36 = 15 ÷ 6 = 2.5
- 95% 對應的 Z 值 = 1.96
- 誤差範圍 = 1.96 × 2.5 = 4.9
- 下限 = 100 − 4.9 = 95.1
- 上限 = 100 + 4.9 = 104.9
因此,你有 95% 的把握,母體真實平均數會落在 95.1 到 104.9 之間。
常見問題
區間越寬代表結果越差嗎?區間越寬,代表不確定性越高。提高信賴水準(例如從 95% 提高到 99%)或樣本數越小,都會讓區間變寬;反之,樣本數越大,區間就越窄。
「95% 信賴」到底是什麼意思?意思是如果你重複抽樣很多次,並每次都建立一個信賴區間,那麼大約有 95% 的區間會包含母體的真實平均數。
該用 z 還是 t?本工具使用 z(常態)分配,適用於樣本數較大、或已知母體標準差的情況。若樣本數非常小且母體標準差未知,理論上採用 t 分配會更精確。