第8章信頼区間
Calculating the Sample Size n標本の大きさnの計算
If researchers desire a specific margin of error, then they can use the error bound formula to calculate the required sample size.
英語のヒント
研究者が特定の誤差限界を望む場合、誤差限界の公式から、必要な標本の大きさを計算できる。
The error bound formula for a population mean when the population standard deviation is known is
EBM = .
EBM = .
母標準偏差が既知の場合、母平均の誤差限界の公式はEBM = である。
The formula for sample size is n = , found by solving the error bound formula for n.
標本の大きさの公式はn = である。これは誤差限界の公式をnについて解いて得られる。
In this formula, z is , corresponding to the desired confidence level. A researcher planning a study who wants a specified confidence level and error bound can use this formula to calculate the size of the sample needed for the study.
英語のヒント
この公式で、zは希望する信頼水準に対応するである。研究を計画する研究者は、信頼水準と誤差限界を指定したい場合、この公式で研究に必要な標本の大きさを計算できる。
Example 8.7例題 8.7
The population standard deviation for the age of Foothill College students is 15 years. If we want to be 95% confident that the sample mean age is within two years of the true population mean age of Foothill College students, how many randomly selected Foothill College students must be surveyed?
フットヒル・カレッジの学生の年齢の母標準偏差は15歳である。標本平均年齢が真の母平均年齢から2歳以内にあることに95%の信頼度を得たい場合、無作為に選んだ同校の学生を何人調べる必要があるか。
- From the problem, we know that σ = 15 and EBM = 2.問題から、σ = 15、EBM = 2と分かる。
- z = z0.025 = 1.96, because the confidence level is 95%.信頼水準は95%なので、z = z0.025 = 1.96となる。
- n = = = 216.09 using the sample size equation.標本の大きさの式を使うと、n = = = 216.09となる。
- Use n = 217: Always round the answer UP to the next higher integer to ensure that the sample size is large enough.
英語のヒント
n = 217を使う。標本の大きさを十分に確保するため、答えは必ず次の大きい整数へ切り上げる。
Therefore, 217 Foothill College students should be surveyed in order to be 95% confident that we are within two years of the true population mean age of Foothill College students.
したがって、フットヒル・カレッジの学生の真の母平均年齢から2歳以内であることに95%の信頼度を得るには、同校の学生217人を調べるべきである。
References参考文献
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Chapter Review章の復習
In this module, we learned how to calculate the confidence interval for a single population mean where the population standard deviation is known. When estimating a population mean, the margin of error is called the error bound for a population mean (EBM). A confidence interval has the general form:
この節では、母標準偏差が既知の場合に、1つの母平均の信頼区間を計算する方法を学んだ。母平均を推定する場合の誤差限界を、母平均の誤差限界(EBM)と呼ぶ。信頼区間の一般形は次のとおりである:
(lower bound, upper bound) = (point estimate – EBM, point estimate + EBM)
(下限, 上限)=(点推定値 − EBM, 点推定値 + EBM)
The calculation of EBM depends on the size of the sample and the level of confidence desired. The confidence level is the percent of all possible samples that can be expected to include the true population parameter. As the confidence level increases, the corresponding EBM increases as well. As the sample size increases, the EBM decreases. By the central limit theorem,
EBMの計算は、標本の大きさと希望する信頼水準によって決まる。信頼水準とは、考えられるすべての標本のうち、真の母数を含むと期待されるものの割合である。信頼水準が上がると、対応するEBMも大きくなる。標本の大きさが増えると、EBMは小さくなる。中心極限定理によると、
Given a confidence interval, you can work backwards to find the error bound (EBM) or the sample mean. To find the error bound, find the difference of the upper bound of the interval and the mean. If you do not know the sample mean, you can find the error bound by calculating half the difference of the upper and lower bounds. To find the sample mean given a confidence interval, find the difference of the upper bound and the error bound. If the error bound is unknown, then average the upper and lower bounds of the confidence interval to find the sample mean.
信頼区間が与えられれば、逆算して誤差限界EBMまたは標本平均を求められる。誤差限界は、区間の上限と平均の差を求めればよい。標本平均が分からない場合は、上限と下限の差の半分を計算すれば誤差限界が得られる。信頼区間から標本平均を求めるには、上限と誤差限界の差を求める。誤差限界が不明なら、信頼区間の上限と下限を平均すれば標本平均が得られる。
Sometimes researchers know in advance that they want to estimate a population mean within a specific margin of error for a given level of confidence. In that case, solve the EBM formula for n to discover the size of the sample that is needed to achieve this goal:
英語のヒント
研究者が、指定した信頼水準のもとで特定の誤差限界内に母平均を推定したいと、あらかじめ分かっている場合がある。その場合、EBMの公式をnについて解き、この目標を達成するために必要な標本の大きさを求める: