这个计算器能做什么
本工具可根据成功次数和样本总量,计算总体比例的置信区间。它采用正态(Wald)近似法——这是统计学入门课程中最常讲到的方法——并按你选择的置信水平(90%、95% 或 99%)给出区间结果。
使用方法
输入成功次数(x),例如回答"是"的人数,再输入样本量(n)。选定一个置信水平后,计算器会返回样本比例、标准误、误差幅度,以及区间的下限和上限。
公式详解
样本比例为 \(\hat{p} = x/n\);标准误为 \(\text{SE} = \sqrt{\hat{p}(1-\hat{p})/n}\)。将 SE 乘以临界 z 值(90% 对应 1.645,95% 对应 1.96,99% 对应 2.576)即得误差幅度,再用 \(\hat{p}\) 加减该值:
$$\text{置信区间} = \hat{p} \pm z\cdot\text{SE}$$
实例演算
假设抽样调查的 100 位顾客中有 80 位表示满意,则 \(\hat{p} = 0.80\),\(\text{SE} = \sqrt{0.80\times0.20/100} = \sqrt{0.0016} = 0.04\)。在 95% 置信水平下,误差幅度 \(= 1.96 \times 0.04 = 0.0784\)。区间即为 $$0.80 \pm 0.0784 = (0.7216,\ 0.8784),$$ 约为 72.16% 至 87.84%。
常见问题
95% 置信区间到底是什么意思?如果你反复进行多次抽样,用这种方法构造出的区间中,约有 95% 会包含真实的总体比例。
Wald 方法在什么情况下适用?当 \(n\hat{p}\) 和 \(n(1-\hat{p})\) 都至少约为 5–10 时,该方法效果良好。若样本很小,或比例接近 0 或 1,建议改用 Wilson 区间或 Clopper–Pearson 区间。
为什么我的区间被截断在 0 或 1 处?比例不可能小于 0 或大于 1,因此超出该范围的边界会被截断。