science >> Wetenschap >  >> Wiskunde

Belang van steekproefgrootte in onderzoek

Steekproefgrootte vertegenwoordigt het aantal waarnemingen dat is uitgevoerd om een ​​statistische analyse uit te voeren. Steekproefafmetingen kunnen worden samengesteld uit mensen, dieren, voedselbatches, machines, batterijen of welke populatie ook wordt geëvalueerd.

Willekeurige steekproeftrekking

Willekeurige steekproeven zijn een methode waarmee willekeurige steekproeven uit een steekproef worden verzameld. populatie om informatie over de populatie te schatten zonder bevooroordeeld te zijn. Als u bijvoorbeeld wilt weten welk type mensen in een bepaalde stad wonen, moet u verschillende personen willekeurig interviewen /meten. Als u echter iedereen uit de bibliotheek zou hebben gebruikt, zou u geen eerlijke /onbevooroordeelde schatting hebben van wat de algemene bevolking die de stad bewoont, zijn, alleen de mensen die naar de bibliotheek gaan.

Precisie

Naarmate de steekproefgroottes toenemen, worden schattingen nauwkeuriger. Als we bijvoorbeeld 10 mannelijke volwassen mensen willekeurig hebben geselecteerd, vinden we hun gemiddelde lengte waarschijnlijk 1,8 cm hoog, misschien omdat er een basketbalspeler is die onze schatting opblaast. Als we echter twee miljoen volwassen mannelijke mensen meten, zouden we een betere voorspeller hebben van de gemiddelde lengte van mannen omdat de extremen zouden uitbalanceren en het ware gemiddelde eventuele afwijkingen van het gemiddelde zou overschaduwen.

Betrouwbaarheidsintervallen

Wanneer een statisticus een voorspelling doet over een uitkomst, zal hij vaak een interval rond zijn schatting maken. Als we bijvoorbeeld het gewicht van 100 vrouwen meten, kunnen we zeggen dat we voor 90 procent zeker zijn dat het werkelijke gemiddelde gewicht van vrouwen in het interval van 103 tot 129 pond ligt. (Dit is natuurlijk ook afhankelijk van andere factoren, zoals variabiliteit in de metingen.) Naarmate de steekproefomvang toeneemt, krijgen we meer vertrouwen in onze schatting en worden onze intervallen kleiner. Met een miljoen vrouwen zouden we bijvoorbeeld kunnen zeggen dat we 98 procent zeker zijn dat het werkelijke gemiddelde gewicht van vrouwen tussen de 115 en 117 pond is. Met andere woorden, naarmate de steekproefomvang toeneemt, neemt ons vertrouwen in onze metingen toe en neemt de omvang van onze betrouwbaarheidsintervallen af.

Standaardfout

Variatie is een maat voor de verspreiding van gegevens rond het gemiddelde . Standaardafwijking is de vierkantswortel van variatie en helpt bij benadering welk percentage van de populatie valt tussen een bereik van waarden ten opzichte van het gemiddelde. Naarmate de steekproefomvang toeneemt, neemt de standaardfout af, die afhangt van de standaarddeviatie en de steekproefomvang. Dit betekent dat schattingen toenemen in nauwkeurigheid en dat onderzoek dat op deze schattingen is gebaseerd betrouwbaarder wordt geacht (met minder risico op fouten).

Probleem met het gebruik van grotere steekproefgroottes

Grotere steekproefgroottes produceren duidelijk beter, meer nauwkeurige schattingen over populaties, maar er zijn verschillende problemen met onderzoekers die grotere steekproefgrootten gebruiken. Allereerst is het misschien moeilijk om een ​​willekeurige steekproef te vinden van mensen die een nieuw medicijn willen proberen. Wanneer u dat doet, wordt het duurder om het medicijn aan meer mensen te geven en om meer mensen in de loop van de tijd te controleren. Bovendien kost het meer moeite om een ​​grotere steekproefomvang te verkrijgen en te behouden. Zelfs als grotere steekproefgroottes nauwkeuriger statistieken opleveren, zijn de extra kosten en inspanningen niet altijd nodig, omdat kleinere steekproefgroottes ook aanzienlijke resultaten kunnen opleveren.