Statistika I, 5. přednáška — intervaly spolehlivosti
Přednáška o intervalu spolehlivosti pro střední hodnotu: co interval znamená, jak ho spočítat z výběru a proč 95% interval neznamená 95% pravděpodobnost, že v něm skutečná střední hodnota leží.
Shrnutí
Dr. Marková zopakovala výběrové rozdělení a směrodatnou chybu a pak krok za krokem sestavila 95% interval spolehlivosti pro střední hodnotu. Spočítala příklad s 36 dobami doručení, ukázala, jak se interval s rostoucím výběrem zužuje, a deset minut věnovala nejčastějšímu chybnému výkladu hladiny spolehlivosti. Studenti se ptali na malé výběry a na to, kdy použít 99 % místo 95 %. Sada úloh 5 se odevzdává před další přednáškou.
Účastníci
- RNDr. Helena Marková, Ph.D. — přednášející
- Samuel Novotný — student
- Adéla Richterová — studentka
Agenda
- Opakování: výběrové rozdělení a směrodatná chyba
- 95% interval spolehlivosti pro střední hodnotu
- Řešený příklad: doby doručení
- Velikost výběru a šířka intervalu
- Jak číst hladinu spolehlivosti
Úkoly
| Odpovídá | Úkol | Termín |
|---|---|---|
| Všichni studenti | Vyřešit sadu úloh 5, úlohy 1–8 | Před 6. přednáškou |
| Všichni studenti | Přečíst kapitoly 8.1–8.3 ve skriptech | Před 6. přednáškou |
| RNDr. Helena Marková, Ph.D. | Nahrát slajdy a data o dobách doručení na stránku předmětu | — |
Cíle
- Vysvětlit, co interval spolehlivosti pro střední hodnotu říká — a co neříká.
- Spočítat 95% interval spolehlivosti z výběru.
- Ukázat, jak velikost výběru mění šířku intervalu.
Klíčové pojmy
| Pojem | Vysvětlení |
|---|---|
| Směrodatná chyba | Směrodatná odchylka výběrového průměru: SE = s / √n, kde s je výběrová směrodatná odchylka a n rozsah výběru. |
| 95% interval spolehlivosti | Výběrový průměr ± 1,96 × SE pro velké výběry: rozmezí hodnot střední hodnoty populace, které jsou s výběrem v souladu. |
| Hladina spolehlivosti | Jak často intervaly sestrojené tímto postupem obsahují skutečnou střední hodnotu při mnoha opakovaných výběrech — nikoli pravděpodobnost, že ji obsahuje jeden konkrétní interval. |
| Přípustná chyba | Polovina šířky intervalu, 1,96 × SE. Čtyřnásobný rozsah výběru ji zmenší na polovinu. |
Příklady
- 36 dob doručení, průměr 42 minut, směrodatná odchylka 9 minut: SE = 9 / 6 = 1,5; 95% interval = 42 ± 1,96 × 1,5 = 39,1 až 44,9 minuty.
- Stejný průměr i směrodatná odchylka ze 144 doručení: SE = 9 / 12 = 0,75, přípustná chyba 1,47, interval 40,5 až 43,5 minuty.
Časté chyby
- Tvrzení, že skutečná střední hodnota leží v tomto konkrétním intervalu s pravděpodobností 95 %.
- Použití 1,96 u velmi malých výběrů místo Studentova t-rozdělení.
- Záměna směrodatné odchylky dat se směrodatnou chybou průměru.
Dotazy
- Otázka: Co když je výběr malý, třeba deset pozorování? (ptá se Samuel Novotný)
- Odpověď: Místo 1,96 se použije t-rozdělení s n − 1 stupni volnosti; interval vyjde širší. To je téma 6. přednášky.
- Otázka: Kdy použít 99 % místo 95 %? (ptá se Adéla Richterová)
- Odpověď: Když je chybný závěr drahý. Interval se rozšíří: 2,58 × SE místo 1,96 × SE.
Příští schůzka
6. přednáška, příští úterý v 9:00 — t-rozdělení a malé výběry.