Хоча часто неможливо взяти вибірку для цілої популяції організмів, ви можете навести вагомі наукові аргументи щодо популяції, відібравши підмножину. Для того, щоб ваші аргументи були достовірними, вам потрібно взяти достатню кількість організмів, щоб статистика працювала. Трохи критичного мислення щодо питань, які ви задаєте, та відповідей, які ви сподіваєтесь отримати, можуть допомогти вам у виборі відповідної кількості зразків.
Орієнтовна чисельність населення
Визначення кількості населення допоможе вам оцінити чисельність популяції. Наприклад, якщо ви вивчаєте одну зграю качок, то ваша популяція складатиметься з усіх качок цієї зграї. Однак, якщо ви вивчаєте всіх качок на певному озері, то чисельність вашої популяції повинна відображати всі качки у всіх стадах на озері. Розміри популяцій диких організмів часто невідомі, а іноді і невідомі, тому прийнятно ризикувати освіченим припущенням про загальну чисельність популяції. Якщо популяція велика, то ця кількість не матиме сильного впливу на статистичний розрахунок необхідного обсягу вибірки.
Похибка
Величина помилки, яку ви готові прийняти у своїх розрахунках, називається похибкою. Математично похибка дорівнює одному стандартному відхиленню вище і нижче середнього значення вибірки. Стандартне відхилення - це показник того, наскільки ваші цифри розподілені навколо середнього значення вибірки. Скажімо, ви вимірюєте розмах крил вашої популяції качок зверху, і ви знаходите середній розмах крил 24 дюйма. Для розрахунку стандартного відхилення вам потрібно буде визначити, наскільки кожен вимір відрізняється від середнього, квадратного кожну з цих різниць, складіть їх, розділіть на кількість зразків, а потім візьміть квадратний корінь з результат. Якщо ваше стандартне відхилення дорівнює 6, і ви вирішили прийняти 5-відсоткову похибку, тоді ви можете бути розумними переконайтеся, що розмах крил 95 відсотків качок у вашій пробі буде між 18 (= 24 - 6) і 30 (= 24 + 6) дюймів.
Довірчий інтервал
Довірчий інтервал - це саме те, як це звучить: наскільки ви впевнені у своєму результаті. Це ще одне значення, яке ви визначаєте заздалегідь, і, у свою чергу, воно допоможе визначити, наскільки ретельно вам потрібно буде відбирати вибірки своєї сукупності. Довірчий інтервал говорить вам, яка частина населення насправді може потрапити в межах вашої межі помилок. Зазвичай дослідники вибирають довірчі інтервали в 90, 95 або 99 відсотків. Якщо ви застосуєте 95-відсотковий інтервал довіри, то ви можете бути впевнені, що 95 відсотків часу від 85 до 95 відсотків розмаху крил качок, який ви вимірюєте, становитиме 24 дюйми. Ваш довірчий інтервал відповідає z-оцінці, яку ви можете переглянути в статистичних таблицях. Z-показник для нашого 95-відсоткового довірчого інтервалу дорівнює 1,96.
Формула
Коли ми не маємо оцінки загальної чисельності населення, до якої ми можемо звикнути обчислити стандартне відхилення, ми припускаємо, що воно дорівнює 0,5, оскільки це дасть нам консервативний розмір вибірки, щоб гарантувати, що ми відбираємо репрезентативну частину сукупності; викликати цю змінну p. З 5-відсотковою похибкою (ME) та z-оцінкою (z) 1,96, наша формула для обсягу вибірки перекладається з: розмір вибірки = (z ^ 2 * (p_ (1-p))) / ME ^ 2 до розміру вибірки = (1,96 ^ 2 * (0,5 (1-0,5))) / 0,05 ^ 2. Працюючи через рівняння, ми переходимо до (3.8416_0.25) /0.0025 = 0.9604 / .0025 = 384.16. Оскільки ви не впевнені в розмірі своєї популяції качок, вам слід виміряти розмах крил 385 качок, щоб бути на 95 відсотків впевненими, що 95 відсотків ваших людей матимуть 24-дюймовий розмах крил.