خطوات الاستخدام
الخطوة 1: التحقق من الشروط. قبل الحساب، تأكد من أن العينة عشوائية وأن كلاً من np و n(1-p) على الأقل 10. هذا يضمن أن توزيع عينات النسبة التقريبي طبيعي تقريباً. إذا لم تتحقق هذه الشروط، قد يكون التقريب الطبيعي غير دقيق ويجب استخدام طرق بديلة (مثل التوزيع ذي الحدين الدقيق أو فترة ويلسون).
الخطوة 2: تحديد القيمة الحرجة (z*). بناءً على مستوى الثقة المطلوب (مثل 90%، 95%، 99%)، أوجد درجة z المقابلة من التوزيع الطبيعي المعياري. القيم الشائعة: 90% -> 1.645، 95% -> 1.96، 99% -> 2.576. للمستويات الأخرى، استخدم حاسبة التوزيع العكسي أو الجدول.
الخطوة 3: حساب الخطأ المعياري. الخطأ المعياري لنسبة العينة هو SE = sqrt( p * (1-p) / n )، حيث p هي نسبة العينة و n حجم العينة. يقيس هذا تباين نسبة العينة حول النسبة الحقيقية للمجتمع.
الخطوة 4: حساب هامش الخطأ. اضرب القيمة الحرجة في الخطأ المعياري: MOE = z* * SE. يمثل هامش الخطأ أقصى فرق محتمل بين نسبة العينة والنسبة الحقيقية للمجتمع عند مستوى الثقة المعطى.
الخطوة 5: بناء فترة الثقة. فترة الثقة لنسبة المجتمع هي (p - MOE, p + MOE). فسر هذه الفترة: نحن واثقون بنسبة (مستوى الثقة)% أن النسبة الحقيقية للمجتمع تقع ضمن هذا النطاق. على سبيل المثال، فترة ثقة 95% تعني أنه إذا كررنا عملية أخذ العينات عدة مرات، فإن 95% من الفترات ستحتوي على النسبة الحقيقية.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على فترة ثقة للنسبة بخطوات الحل كاملة.
الحل
أولاً، احسب نسبة العينة: p = 320/500 = 0.64. تحقق من الشروط: n*p = 500*0.64 = 320 >=10, n*(1-p)=500*0.36=180 >=10، إذن التقريب الطبيعي صالح. لمستوى ثقة 95%، القيمة الحرجة z* = 1.96. الخطأ المعياري SE = sqrt(0.64*0.36/500) = sqrt(0.2304/500) = sqrt(0.0004608) ≈ 0.02147. هامش الخطأ MOE = 1.96 * 0.02147 ≈ 0.04208. فترة الثقة هي 0.64 ± 0.04208، أي (0.59792, 0.68208). لذا نحن واثقون بنسبة 95% أن النسبة الحقيقية للناخبين المؤيدين تقع بين 59.8% و68.2%. عرض الفترة 8.4 نقطة مئوية يعكس عدم اليقين من حجم العينة. عينة أكبر ستعطي فترة أضيق.
الحل
نسبة العينة p = 12/200 = 0.06. تحقق من الشروط: n*p = 200*0.06 = 12 >=10, n*(1-p)=200*0.94=188 >=10، صحيح. لمستوى ثقة 99%، z* = 2.576. الخطأ المعياري SE = sqrt(0.06*0.94/200) = sqrt(0.0564/200) = sqrt(0.000282) ≈ 0.01679. هامش الخطأ MOE = 2.576 * 0.01679 ≈ 0.04326. الفترة: 0.06 ± 0.04326 = (0.01674, 0.10326). لذا نحن واثقون بنسبة 99% أن نسبة العيوب الحقيقية تتراوح بين 1.67% و10.33%. لاحظ أن الفترة واسعة نسبياً بسبب مستوى الثقة العالي والنسبة الصغيرة. لاتخاذ القرارات العملية، قد يتجاوز الحد الأعلى 10.33% حداً مقبولاً، مما يستدعي تحقيقاً إضافياً.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة فترة ثقة للنسبة.
قيم مُدخَلة قياسية
- نسبة العينة (p̂)
- 0.5
- حجم العينة (n)
- 100
- مستوى الثقة
- 90
قيم مُدخَلة مرتفعة
- نسبة العينة (p̂)
- 1
- حجم العينة (n)
- 170
- مستوى الثقة
- 99
قيم مُدخَلة قياسية
- نسبة العينة (p̂)
- 0.3
- حجم العينة (n)
- 10
- مستوى الثقة
- 90
قيم مُدخَلة مرتفعة
- نسبة العينة (p̂)
- 0.8
- حجم العينة (n)
- 10
- مستوى الثقة
- 99
قيم مُدخَلة منخفضة
- نسبة العينة (p̂)
- 0.05
- حجم العينة (n)
- 10
- مستوى الثقة
- 95