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输入计算

数学公式

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结果

样本比例的标准误
0.05
p̂ 的标准误
抽样分布的均值 (μ_p̂ = p) 0.5
方差 (p(1−p)/n) 0.0025
标准误 0.05

这款计算器的用途

本工具用来描述样本比例的抽样分布(p̂)。当你从一个真实比例为 \(p\) 的总体中反复抽取样本量为 \(n\) 的随机样本时,每次得到的样本比例本身会形成一个新的分布。计算器会给出该分布的均值和标准误,帮助你构建置信区间、进行假设检验,或评估抽样波动的大小。

使用方法

将总体比例 p 以 0 到 1 之间的小数形式填入(例如 40% 就输入 0.4),再填入样本量 n。计算器会立即输出抽样分布的均值(等于 p)、方差以及标准误(SE)。

公式详解

抽样分布的均值等于总体比例:

$$\mu_{\hat{p}} = \text{p}$$

标准误衡量的是样本比例围绕 p 的离散程度,计算公式为

$$\sigma_{\hat{p}} = \sqrt{\frac{\text{p}\,(1 - \text{p})}{\text{n}}}$$

样本越大,标准误越小,估计就越精确。根据中心极限定理,当 \(np \geq 10\) 且 \(n(1-p) \geq 10\) 时,该分布可近似看作正态分布。

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以 p 为中心、离散程度为标准误差的钟形抽样分布曲线
样本比例的抽样分布以 p 为中心,离散程度等于标准误差。

实例演算

假设 \(p = 0.5\)、\(n = 100\)。此时均值为 0.5,方差为

$$0.5 \times 0.5 / 100 = 0.0025$$

标准误为

$$\sqrt{0.0025} = 0.05$$

也就是说,样本比例通常会落在 0.5 上下约 ±0.05 的范围内。

常见问题

为什么均值等于 p?因为样本比例是总体比例的无偏估计量——平均来看,它恰好命中真实值。

n 增大时会怎样?标准误会以 \(1/\sqrt{n}\) 的比例减小,因此样本越大,估计越精确。

正态近似在什么情况下成立?常用的判断标准是 \(np \geq 10\) 且 \(n(1-p) \geq 10\);否则建议改用精确的二项分布方法。

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