Калькулятор размера выборки

При доверии 95 %, σ = 15 и погрешности ±5 нужно n = 35. Для доли с погрешностью ±5 % нужно n = 385, а при совокупности 1000 — 278.

Удалось решить задачу?
Предпочитать в Google

Как пользоваться

  1. Выберите «Среднее», если измеряете число, например вес или время, или «Доля», если считаете часть, например ответы да/нет.
  2. Выберите уровень доверия и введите стандартное отклонение (среднее) или ожидаемую долю (50 %, если неизвестна) и допустимую погрешность.
  3. Укажите размер генеральной совокупности, если она мала и известна. Для обратного расчёта выберите «Погрешность» и введите имеющийся объём выборки.

Как считается

Среднее: n = (z · σ / E)², где σ — стандартное отклонение, E — погрешность в тех же единицах.

Доля: n = z² · p(1 − p) / E², p и E в долях единицы. При p = 0,5 n максимально, поэтому без оценки берут 0,5.

z — двусторонний критический уровень z = Φ⁻¹(1 − α/2) для доверия 1 − α, вычисляется через обратную функцию нормального распределения (1,96 для 95 %, 2,5758 для 99 %).

Поправка на конечную совокупность: n′ = n / (1 + (n − 1) / N). Она заметна, когда выборка составляет ощутимую часть совокупности N. Подставляется неокруглённое n.

Объём выборки всегда округляется вверх: округление вниз дало бы погрешность чуть больше заданной.

Погрешность по выборке: E = z · σ / √n (среднее) или E = z · √(p(1 − p) / n) (доля), с множителем √((N − n) / (N − 1)), если задано N.

Критические значения по уровню доверия

z берётся из обратной функции стандартного нормального распределения и совпадает с таблицей NIST/SEMATECH e-Handbook. Последний столбец — объём выборки для доли 50 % при погрешности ±5 %.

Уровень доверияzn (p = 50 %, ±5 %)
80 %1,2816165
85 %1,4395208
90 %1,6449271
95 %1,9600385
98 %2,3263542
99 %2,5758664
99,9 %3,29051 083

Объём выборки по размеру совокупности

Доверие 95 %, p = 50 %. Для малых совокупностей поправка заметно сокращает выборку, а выше 100 000 почти не влияет.

ПогрешностьN = 500N = 1 000N = 10 000N = 100 000Бесконечная
±10 %8188969697
±5 %218278370383385
±3 %3415179651 0561 068
±2 %4147071 9372 3452 401
±1 %4769064 9008 7639 604

Сверка с эталонными значениями

  • Среднее, 95 %, σ = 15, E = 5: (1,95996 × 15 / 5)² = 34,57, значит n = 35.
  • Доля, 95 %, E = 5 %: 1,95996² × 0,25 / 0,0025 = 384,15, значит n = 385 — число из большинства учебников по выборочным опросам.
  • Совокупность 1000: 384,15 / (1 + 383,15 / 1000) = 277,7, значит n = 278. Поправка уже округлённого 385 дала бы 279.
  • Значения z совпадают с таблицей NIST не менее чем до девяти знаков, а каждая строка таблиц проверяется автоматическими тестами.

Допущения

Формулы предполагают простую случайную выборку и близкое к нормальному выборочное распределение. Для кластерных или стратифицированных выборок умножьте на дизайн-эффект. Для очень малых выборок среднего t-значение дало бы немного больший n.

Частые вопросы

Какая выборка нужна при доверии 95 % и погрешности 5 %?

385 для неизвестной доли (p = 0,5). При совокупности 1000 — 278, при 10 000 — 370.

Где взять стандартное отклонение?

Из пилотного исследования, прошлых работ или исторических данных. Если известен только размах, часто берут размах / 4. Чем больше σ, тем больше и надёжнее выборка.

Почему 50 %, если доля неизвестна?

p(1 − p) максимально при p = 0,5, поэтому 50 % даёт наибольший объём. Какой бы ни была истинная доля, такой выборки хватит.

Когда указывать размер совокупности?

Когда он известен и выборка превышает примерно 5 % от него. Для больших или неизвестных совокупностей оставьте поле пустым: поправка почти ничего не меняет.

Учитываются ли неответившие?

Нет. Результат — число заполненных анкет. Разделите его на ожидаемую долю ответов, чтобы узнать, скольких пригласить, например 385 / 0,4 ≈ 963.

Почему округление вверх?

При 34 погрешность была бы чуть шире заданной, поэтому результат всегда поднимается до следующего целого.