Zawartość
Chociaż często nie jest możliwe pobranie próbki całej populacji organizmów, można przedstawić uzasadnione naukowe argumenty na temat populacji, pobierając próbki z podzbioru. Aby twoje argumenty były prawidłowe, musisz pobrać wystarczającą ilość organizmów, aby statystyki mogły się sprawdzić. Trochę krytycznego myślenia o zadawanych pytaniach i odpowiedziach, które możesz uzyskać, mogą pomóc ci w wyborze odpowiedniej liczby próbek.
Szacowany rozmiar populacji
Zdefiniowanie populacji pomoże oszacować wielkość populacji. Na przykład, jeśli badasz jedno stado kaczek, twoja populacja składałaby się ze wszystkich kaczek w tym stadzie. Jeśli jednak badacie wszystkie kaczki na danym jeziorze, liczebność populacji będzie musiała odzwierciedlać wszystkie kaczki we wszystkich stadach na jeziorze. Rozmiary populacji dzikich organizmów są często nieznane i czasami niepoznawalne, dlatego dopuszczalne jest ryzykowanie wykształconych przypuszczeń na temat całkowitej wielkości populacji. Jeśli populacja jest duża, liczba ta nie będzie miała silnego wpływu na obliczenia statystyczne potrzebnej wielkości próby.
Margines błędu
Wielkość błędu, którą chcesz zaakceptować w swoich obliczeniach, nazywa się marginesem błędu. Matematycznie margines błędu jest równy jednemu odchyleniu standardowemu powyżej i poniżej średniej próbki. Odchylenie standardowe jest miarą tego, jak rozłożone są twoje liczby wokół średniej próbki. Powiedzmy, że mierzysz rozpiętość skrzydeł populacji kaczek z góry i znajdujesz średnią rozpiętość skrzydeł wynoszącą 24 cale. Aby obliczyć odchylenie standardowe, musisz określić, jak różni się każdy pomiar od średniej, obliczyć każdą z tych różnic, dodać je razem, podzielić przez liczbę próbek, a następnie wziąć pierwiastek kwadratowy z wyniku. Jeśli twoje odchylenie standardowe wynosi 6 i zdecydujesz się zaakceptować 5-procentowy margines błędu, możesz być całkiem pewny, że rozpiętość skrzydeł 95% kaczek w twojej próbce będzie wynosić między 18 (= 24 - 6) a 30 (= 24 + 6) cali.
Przedział ufności
Przedział ufności jest dokładnie tak, jak to brzmi: ile masz zaufania do wyniku. Jest to kolejna wartość, którą określasz z wyprzedzeniem, a to z kolei pomoże określić, jak rygorystycznie będziesz musiał próbkować populację.Przedział ufności informuje, jaka część populacji rzeczywiście mieści się w granicach błędu. Naukowcy zazwyczaj wybierają przedziały ufności wynoszące 90, 95 lub 99 procent. Jeśli zastosujesz 95-procentowy przedział ufności, możesz być pewien, że 95 procent czasu między 85 a 95 procentami mierzonych rozpiętości skrzydeł kaczek wyniesie 24 cale. Twój przedział ufności odpowiada punktowi Z, który możesz sprawdzić w tabelach statystycznych. Wynik Z dla naszego 95-procentowego przedziału ufności wynosi 1,96.
Formuła
Kiedy nie mamy oszacowania całkowitej populacji, której możemy użyć do obliczenia odchylenia standardowego, zakładamy, że jest ono równe 0,5, ponieważ da nam to konserwatywną wielkość próby, aby zapewnić, że próbkujemy reprezentatywną część populacji; nazwij tę zmienną p. Przy 5-procentowym marginesie błędu (ME) i z-score (z) wynoszącym 1,96 nasza formuła dla wielkości próby przekłada się z: wielkość próby = (z ^ 2 * (p_ (1-p))) / ME ^ 2 do wielkości próbki = (1,96 ^ 2 * (0,5 (1-0,5))) / 0,05 ^ 2. Pracując przez równanie, przechodzimy do (3.8416_0.25) /0.0025 = 0.9604 / .0025 = 384,16. Ponieważ nie masz pewności co do wielkości populacji kaczek, powinieneś zmierzyć rozpiętość skrzydeł 385 kaczek, aby mieć 95 procent pewności, że 95 procent twoich osobników będzie miało rozpiętość skrzydeł 24 cali.