Погрешность и стандартная ошибка: в чем разница?


Два термина, которые студенты часто путают в статистике, — это стандартная ошибка и погрешность .

Стандартная ошибка измеряет точность оценки среднего значения генеральной совокупности. Он рассчитывается как:

Стандартная ошибка = с / √n

куда:

  • s: Стандартное отклонение выборки
  • n: размер выборки

Погрешность измеряет полуширину доверительного интервала для среднего значения генеральной совокупности.Он рассчитывается как:

Погрешность = z*(s/√n)

куда:

  • z: значение Z, соответствующее заданному уровню достоверности
  • s: Стандартное отклонение выборки
  • n: размер выборки

Давайте рассмотрим пример, иллюстрирующий эту идею.

Пример: допустимая погрешность и стандартная ошибка

Предположим, мы собираем случайную выборку черепах со следующей информацией:

  • Размер выборки n = 25
  • Средний вес выборки x = 300
  • Стандартное отклонение выборки s = 18,5

Теперь предположим, что мы хотим создать 95% доверительный интервал для истинного среднего веса популяции черепах. Формула для расчета этого доверительного интервала выглядит следующим образом:

Доверительный интервал = x +/- z*(s/√n)

куда:

  • x : выборочное среднее
  • s: Стандартное отклонение выборки
  • n: размер выборки
  • z: значение Z, соответствующее заданному уровню достоверности

Z-значение, которое вы будете использовать, зависит от выбранного вами уровня достоверности. В следующей таблице показано значение z, которое соответствует популярным вариантам выбора уровня достоверности:

| Уровень достоверности | z-значение | | --- | --- | | 0,90 | 1,645 | | 0,95 | 1,96 | | 0,99 | 2,58 |

Обратите внимание, что более высокие уровни достоверности соответствуют большим значениям z, что приводит к более широким доверительным интервалам. Это означает, что, например, 99-процентный доверительный интервал будет шире, чем 95-процентный доверительный интервал для того же набора данных.

Стандартная ошибка будет рассчитываться как:

Standard error** = s/√n = 18.5/√25 = **3.7

Погрешность будет рассчитываться как

Margin of error** = z\*(s/√n) = 1.96\*(18.5/√25) = **7.25

И 95% доверительный интервал будет рассчитываться как

95% Confidence Interval** =  x +/- z\*(s/√n) = 300 +/- 1.96\*(18.5/√25) = **[292.75, 307.25]

Обратите внимание, что ширина всего доверительного интервала составляет 307,25 – 292,75 = 14,5 .

Обратите внимание, что погрешность равна половине этой ширины: 14,5/2 = 7,25 .

Обратите также внимание, что предел погрешности всегда будет больше стандартной ошибки просто потому, что предел погрешности равен стандартной ошибке, умноженной на некоторое критическое значение Z. В предыдущем примере мы умножили стандартную ошибку на 1,96, чтобы получить погрешность.

Дополнительные ресурсы

Что такое доверительные интервалы?
Стандартное отклонение и стандартная ошибка: в чем разница?

Замечательно! Вы успешно подписались.
Добро пожаловать обратно! Вы успешно вошли
Вы успешно подписались на кодкамп.
Срок действия вашей ссылки истек.
Ура! Проверьте свою электронную почту на наличие волшебной ссылки для входа.
Успех! Ваша платежная информация обновлена.
Ваша платежная информация не была обновлена.