Mărimea eșantionului este un aspect important în proiectarea unui experiment. O dimensiune a eșantionului care este prea mică va distorsiona rezultatele unui experiment; datele colectate pot fi invalide din cauza numărului mic de persoane sau obiecte testate. Mărimea eșantionului are un efect asupra a două statistici importante: media și mediana.
Dimensiunea eșantionului și designul experimental
Majoritatea experimentelor sunt efectuate prin compararea modului în care două grupuri de oameni sau obiecte reacționează la o variabilă. Orice altceva decât variabila este păstrat la fel pentru a evita confuzia la interpretarea rezultatelor. Numărul de persoane sau obiecte din fiecare grup este cunoscut ca mărimea eșantionului. Mărimea eșantionului trebuie să fie suficient de mare pentru a învinge posibilitatea ca rezultatele să apară din cauza factorilor de șansă aleatorii, mai degrabă decât a variabilei manipulate. De exemplu, un studiu despre modul în care citirea pe timp de noapte afectează capacitatea copiilor de a învăța să citească nu ar fi valid dacă ar fi studiați doar cinci copii.
Medie și medie
După terminarea experimentului, oamenii de știință folosesc statistici pentru a-i ajuta să interpreteze rezultatele experimentului. Două statistici importante sunt media și mediana.
Media, valoarea medie, se calculează prin adăugarea tuturor rezultatelor unui grup și împărțirea la numărul de persoane din grup. De exemplu, dacă scorul mediu al testului de citire pentru un grup de copii a fost de 94%, aceasta înseamnă că omul de știință a adăugat toate scorurile testelor împreună și a fost împărțit la numărul de studenți, obținând un răspuns de aproximativ 94 la sută.
Mediana se referă la numărul care separă jumătatea superioară a datelor de jumătatea inferioară. Se găsește prin aranjarea datelor în ordine numerică. De exemplu, scorul mediu al tuturor elevilor care susțin un test de citire ar putea fi de 83% dacă jumătate dintre elevi ar fi obținut mai mult de 83% și jumătate dintre elevi au obținut un scor mai mic.
Dimensiunea medie și a eșantionului
Dacă dimensiunea eșantionului este prea mică, scorurile medii vor fi umflate sau dezumflate artificial. Să presupunem că doar cinci elevi au susținut un test de citire. Un scor mediu de 94 la sută ar necesita ca majoritatea studenților să aibă un scor de aproape 94 la sută. Dacă 500 de studenți au susținut același test, media ar putea reflecta o varietate mai largă de scoruri.
Mediană și dimensiunea probei
În mod similar, scorurile mediane vor fi influențate în mod nejustificat de o dimensiune mică a eșantionului. Dacă doar cinci studenți au susținut un test, un scor mediu de 83% ar însemna că doi elevi au obținut un scor mai mare de 83% și doi elevi au obținut un scor mai mic. Dacă 500 de studenți ar susține testul, scorul mediu ar reflecta faptul că 249 de elevi au obținut un scor mai mare decât scorul mediu.
Mărimea eșantionului și semnificația statistică
Eșantioanele mici sunt problematice, deoarece rezultatele experimentelor care le implică nu sunt de obicei semnificative statistic. Semnificația statistică este o măsurare a probabilității ca rezultatele să aibă loc la întâmplare. Cu dimensiuni reduse ale eșantionului, este, în general, extrem de probabil ca rezultatele să se fi datorat șansei aleatorii, mai degrabă decât experimentului.