خطوات الاستخدام
أدخل قيمة Z (الدرجة المعيارية) المقابلة لمستوى الثقة المطلوب. لمستوى ثقة 95%، Z = 1.96. هذه القيمة تأتي من التوزيع الطبيعي المعياري وتعكس عدد الانحرافات المعيارية التي تمتد إليها فترة الثقة. كلما زاد مستوى الثقة، زادت قيمة Z، وبالتالي زاد حجم العينة المطلوب.
أدخل الانحراف المعياري للسكان (σ). هذا تقدير لتباين المجتمع. إذا كان غير معروف، استخدم دراسة تجريبية أو بحث سابق. يؤثر الانحراف المعياري مباشرة على حجم العينة: σ أكبر يتطلب عينة أكبر لتحقيق نفس الدقة. لاحظ أن σ يُربع في المعادلة، لذا تأثيره مضاعف.
أدخل هامش الخطأ (E)، وهو أقصى فرق مقبول بين متوسط العينة والمتوسط الحقيقي للسكان. على سبيل المثال، إذا كنت تريد أن يكون تقديرك ضمن ±2 وحدة من المتوسط الحقيقي، اضبط E=2. كلما صغرت E، زاد حجم العينة لأنك تحتاج إلى دقة أعلى. تأكد من أن E و σ بنفس الوحدات.
انقر على زر 'احسب'. تطبق الآلة الحاسبة المعادلة n = (Z * σ / E)² وتقوم بالتقريب لأقرب عدد صحيح، حيث لا يمكن أن يكون لديك جزء من عينة. النتيجة هي الحد الأدنى لحجم العينة المطلوب لتحقيق مستوى الثقة والدقة المطلوبين.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على حجم العينة للمتوسط بخطوات الحل كاملة.
الحل
نستخدم المعادلة n = (Z * σ / E)². نعوض: Z=1.96, σ=15, E=3. أولاً: Z * σ = 1.96 * 15 = 29.4. ثم نقسم على E: 29.4 / 3 = 9.8. أخيرًا نربع الناتج: 9.8² = 96.04. بما أنه لا يمكن أن يكون لدينا عينة كسرية، نقرب لأعلى إلى 97. لذلك يحتاج الباحث إلى عينة لا تقل عن 97 بالغًا. هذا يضمن أنه مع ثقة 95%، سيكون متوسط العينة ضمن 3 دولارات من المتوسط الحقيقي للسكان. اعتبارات عملية: قد يتطلب التحيز في عدم الاستجابة زيادة العينة، ويفترض شرط الحالة الطبيعية للعينات الكبيرة بموجب نظرية النهاية المركزية.
الحل
طبق المعادلة: n = (Z * σ / E)² = (2.576 * 0.02 / 0.005)². احسب Z*σ = 2.576 * 0.02 = 0.05152. اقسم على E: 0.05152 / 0.005 = 10.304. ربّع: 10.304² = 106.172. قرّب لأعلى إلى 107. لذا يجب قياس 107 كرة محمل على الأقل. هذا الحجم الكبير ناتج عن هامش الخطأ الضيق ومستوى الثقة العالي. لاحظ أن المعادلة تفترض عينة عشوائية بسيطة وتوزيع طبيعي للسكان أو عينة كبيرة. من الناحية العملية، يجب على المهندس أيضًا مراعاة قيود التكلفة والوقت.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة حجم العينة للمتوسط.
تحقّق مرجعي
- Z
- 1.96
- الانحراف المعياري (σ)
- 10
- E
- 2
قيم مُدخَلة مرتفعة
- Z
- 95
- الانحراف المعياري (σ)
- 17
- E
- 60
قيم مُدخَلة منخفضة
- Z
- 40
- الانحراف المعياري (σ)
- 2
- E
- 5