样本量计算器

计算调查和研究所需的样本量以及置信水平和误差幅度。

对于学习和作业帮助 - 独立验证关键计算。

审阅者 CalculatorDrive Math 编辑委员会 · 最后更新

计算器

范围:0.1%至50%

如果为空,则使用 50% 的保守估计

如果提供,则应用有限总体校正

输入置信水平、误差幅度和其他参数以计算所需的样本量。

简短的回答

所需的样本量随着您的信心程度而增加,并随着您接受更大的误差范围而缩小。对于比例,n = (z² × p × (1−p)) ÷ e²,其中 z 来自您的置信水平,p 是预期比例(如果未知,则为 0.5),e 是您可接受的误差范围。更严格的利润率和更高的置信度都会导致所需的样本量增加,而且通常会大幅增加。

要点

  • 将误差幅度减半大约会使所需样本量增加四倍,因为 e 是分母的平方。
  • 当真实比例未知时,使用 p = 0.5 是最安全的选择,因为 p(1−p) 在那里最大化 - 如果您碰巧猜对了,任何其他猜测只需要较小的样本。
  • 已知的有限总体规模可让您应用校正,从而有意义地减少较小总体所需的样本,但一旦总体远大于样本,则几乎没有什么区别。
  • 估计平均值需要估计总体的标准差,而不是比例 - 这两种计算类型使用相关但不同的公式。

比例样本量公式

n = (z² × p × (1 − p)) / e²

z 来自置信水平(95% 为 1.96),p 是预期总体比例,e 是以小数表示的误差幅度(5% = 0.05)。

为什么误差幅度在公式中占主导地位

误差范围 所需 n(95% 置信度,p=0.5)
10%97
5%385
2.5%1,537
1%9,604

将误差幅度减半大约会使所需样本量增加四倍——这就是为什么全国民意调查通常会选择 ±3-5% 的误差幅度,而不是追求 ±1% 的精度,后者需要数以万计的受访者。

工作示例:计划调查

您需要 95% 的置信度和 5% 的误差幅度,且事先没有对该比例进行估计。

n = (1.96² × 0.5 × 0.5) / 0.05² = 0.9604 / 0.0025 ≈ 384.16

向上舍入:n = 385

样本量总是向上舍入,从不向下舍入——分数受访者是不可能的,向下舍入会让你达不到目标精度。

要避免的常见错误

  • 预期误差幅度减半会使样本量增加一倍——但实际上实际上是四倍,因为 e 是平方的。
  • Guessing a proportion far from 50% "to be safe" — that actually shrinks the calculated sample size, the opposite of conservative; 50% is the truly conservative (maximum) choice.
  • 将有限人口修正应用于实际上无限的人口(全国调查、网络流量)——修正在这种规模上几乎不会改变任何东西。
  • 将比例公式与平均值公式混淆——平均值版本需要估计标准差,而不是比例。

常见问题解答

为什么样本量在统计学中很重要?

样本太小会产生不可靠的估计和宽的置信区间。足够的尺寸可以检测真实效果并将误差范围保持在目标范围内。

哪些输入驱动样本量公式?

置信水平、误差幅度、总体变异性以及是否估计比例或平均值都会影响所需的样本量。

人口规模总是很重要吗?

对于大量人群,样本量主要取决于误差幅度和变异性。对于较小的有限总体,校正因子可以减少所需的 n。

什么是统计功效?

功效是指当效果存在时检测到效果的机会。动力不足的研究常常会错过真实的发现;样本量规划平衡了功效、成本和精度。

如何使用此样本量计算器?

选择研究类型,输入置信水平、误差范围和估计变异性,然后单击计算以获得建议的样本量。

当我不知道人口比例时,为什么要使用 p = 0.5?

当真实比例未知时,50% 是最安全的假设,因为 p × (1 − p)(驱动样本量这一术语)在 p = 0.5 时达到最大值。任何其他分割(例如 20/80 或 90/10)都会产生较小的计算样本量,因此使用 50% 可以保证您的研究有足够的动力,无论实际比例是多少。

More math calculators