Belang van steekproefomvang bij onderzoek

De steekproefomvang vertegenwoordigt het aantal waarnemingen dat is gedaan om een ​​statistische analyse uit te voeren. Steekproefgroottes kunnen bestaan ​​uit mensen, dieren, voedselpartijen, machines, batterijen of welke populatie dan ook die wordt geëvalueerd.

Willekeurige steekproeven is een methode waarbij willekeurige steekproeven uit een populatie worden verzameld om informatie over de populatie te schatten zonder bevooroordeeld te zijn. Als je bijvoorbeeld wilt weten wat voor soort mensen er in een bepaalde stad wonen, moet je willekeurig verschillende mensen interviewen/meten. Als je echter iedereen uit de bibliotheek zou gebruiken, zou je geen eerlijke/onpartijdige schatting hebben van hoe de algemene bevolking van de stad eruitziet, alleen de mensen die naar de bibliotheek gaan.

Naarmate de steekproefomvang toeneemt, worden schattingen nauwkeuriger. Als we bijvoorbeeld willekeurig 10 mannelijke volwassen mensen zouden selecteren, zou hun gemiddelde lengte 6-voet-3-inch lang kunnen zijn, misschien omdat er een basketbalspeler is die onze schatting opblaast. Als we echter twee miljoen volwassen mannelijke mensen zouden meten, zouden we een betere voorspeller hebben van de gemiddelde lengte van mannen omdat de uitersten in evenwicht zouden zijn en het werkelijke gemiddelde eventuele afwijkingen van de zou overschaduwen gemeen.

Wanneer een statisticus een voorspelling doet over een uitkomst, bouwt hij vaak een interval rond zijn schatting. Als we bijvoorbeeld het gewicht van 100 vrouwen zouden meten, zouden we kunnen zeggen dat we er voor 90 procent zeker van zijn dat het werkelijke, gemiddelde gewicht van vrouwen tussen de 103 en 129 pond ligt. (Dit hangt natuurlijk ook af 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 er voor 98 procent zeker van zijn dat het werkelijke, gemiddelde gewicht van vrouwen tussen de 115 en 117 pond ligt. Met andere woorden, naarmate de steekproefomvang toeneemt, neemt ons vertrouwen in onze metingen toe en neemt de omvang van onze betrouwbaarheidsintervallen af.

Variatie is een maat voor de spreiding van gegevens rond het gemiddelde. Standaarddeviatie is de vierkantswortel van variatie en helpt bij het benaderen van welk percentage van de populatie valt tussen een reeks waarden ten opzichte van het gemiddelde. Naarmate de steekproefomvang toeneemt, neemt de standaardfout, die afhangt van de standaarddeviatie en de steekproefomvang, af. Bijgevolg worden schattingen nauwkeuriger en wordt onderzoek dat op deze schattingen is gebaseerd, als betrouwbaarder beschouwd (met minder risico op fouten).

Grotere steekproeven leveren uiteraard betere, nauwkeurigere schattingen van populaties op, maar er zijn verschillende problemen met onderzoekers die grotere steekproeven gebruiken. Ten eerste kan het moeilijk zijn om een ​​willekeurige steekproef te vinden van mensen die een nieuw medicijn willen proberen. Als u dat doet, wordt het duurder om het medicijn aan meer mensen te verstrekken en in de loop van de tijd meer mensen te controleren. Bovendien kost het meer moeite om een ​​grotere steekproefomvang te krijgen en te behouden. Zelfs als grotere steekproefomvang nauwkeurigere statistieken oplevert, zijn de extra kosten en moeite niet altijd nodig, aangezien kleinere steekproefomvang ook significante resultaten kan opleveren.