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Calcolatore dell'Intervallo di Confidenza

Ottieni un intervallo di confidenza per una media (t o z), una proporzione (Wald, Wilson score e Clopper–Pearson esatto) o la differenza tra due medie (Welch), a qualsiasi livello di confidenza — con il margine di errore, il calcolo e un'interpretazione corretta in una frase. Gratuito, senza registrazione.

Intervallo di confidenza per
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Risultati

60,8373 – 68,7627

Intervallo di confidenza al 95%

64,8

Media campionaria (x̄)

± 3,9627

Margine di errore

1,92

Errore standard

2,0639

t* con 24 gradi di libertà

Come è stato calcolato

SE = s / √n = 9,6 / √25 = 1,92

x̄ ± t* × SE = 64,8 ± 2,0639 × 1,92 = 64,8 ± 3,9627

Con un livello di confidenza del 95%, la media della popolazione si trova tra 60,8373 e 68,7627. Il 95% descrive il metodo, non questo singolo intervallo: se si prendessero molti campioni e si costruisse un intervallo da ciascuno, circa il 95% di questi intervalli conterrebbe la vera media. Questo particolare intervallo o contiene la media o non la contiene.

Stile APA

95% CI [60,84; 68,76]

Come usare il calcolatore dell'intervallo di confidenza

  1. 1. Scegli che cosa stimare. Una singola media, una singola proporzione o la differenza tra le medie di due gruppi indipendenti.
  2. 2. Inserisci i tuoi dati. Per una media, scrivi media, deviazione standard e dimensione del campione — oppure incolla i dati grezzi. Per una proporzione, inserisci il numero di successi e la dimensione del campione. Per due medie, inserisci le statistiche riassuntive di ciascun gruppo.
  3. 3. Imposta il livello di confidenza. Il 95% è la convenzione, ma va bene qualsiasi livello tra 0 e 100: 90, 99 o 97,5.
  4. 4. Leggi l'intervallo. Ottieni i limiti, il margine di errore, l'errore standard, il valore critico, il calcolo, un'interpretazione in linguaggio semplice e l'intervallo in formato APA da copiare.

Le formule

Ogni intervallo qui ha la stessa forma — stima ± valore critico × errore standard — e differiscono solo per l'errore standard e per la distribuzione da cui deriva il valore critico.

Formule degli intervalli di confidenza
IntervalloFormulaValore critico da
Media, σ incognitax̄ ± t* × s / √nt con n − 1 gradi di libertà
Media, σ notax̄ ± z* × σ / √nNormale standard
Proporzione (Wald)p̂ ± z* × √(p̂(1 − p̂) / n)Normale standard
Proporzione (Wilson score)(p̂ + z²/2n ± z √(p̂(1 − p̂)/n + z²/4n²)) / (1 + z²/n)Normale standard
Proporzione (Clopper–Pearson)Quantili della beta B(α/2; x, n − x + 1) e B(1 − α/2; x + 1, n − x)Binomiale esatta
Due medie (Welch)(x̄₁ − x̄₂) ± t* × √(s₁²/n₁ + s₂²/n₂)t con i gradi di libertà di Welch–Satterthwaite

Usa t ogni volta che la deviazione standard deriva dal tuo campione, cosa che accade quasi sempre. L'intervallo z serve nel raro caso in cui la deviazione standard della popolazione sia davvero nota, come per un test standardizzato con un σ pubblicato. Per le proporzioni, l'intervallo di Wilson score è la scelta sicura: l'intervallo di Wald sottostima molto la copertura quando n è piccolo o p̂ è vicino a 0 o a 1, e Clopper–Pearson garantisce almeno la copertura dichiarata, quindi risulta ampio.

Esempio svolto e interpretazione

Venticinque studenti ottengono una media di 64,8 con una deviazione standard di 9,6. L'errore standard è 9,6 / √25 = 1,92, il valore critico per il 95% di confidenza con 24 gradi di libertà è t* = 2,0639, e il margine di errore è 2,0639 × 1,92 = 3,9627. L'intervallo va da 60,8373 a 68,7627 — in formato APA, 95% CI [60,84; 68,76].

La lettura corretta è: con un livello di confidenza del 95%, la media della popolazione si trova tra 60,84 e 68,76. Il 95% appartiene al metodo, non a questo intervallo: se ripetessi lo studio molte volte, circa il 95% degli intervalli costruiti in questo modo conterrebbe la vera media, e ogni singolo intervallo o la contiene o non la contiene. «C'è una probabilità del 95% che la vera media stia in questo intervallo» è l'errore di lettura più comune.

Per una proporzione, 42 successi su 120 danno p̂ = 0,35 e un intervallo di Wilson al 95% da 0,2705 a 0,4388 (Clopper–Pearson da 0,2652 a 0,4424; Wald da 0,2647 a 0,4353). Per due gruppi — una media di 78,2 (DS 10,5, n = 30) contro 72,6 (DS 12,8, n = 28) — la differenza di 5,6 ha un intervallo di Welch al 95% da −0,59 a 11,79 con 52,34 gradi di libertà. Include 0, quindi la differenza non è statisticamente significativa con α = 0,05, anche se la stima puntuale sembra considerevole.

Errori comuni

  • Usare z con una deviazione standard campionaria. Con n = 25, usare z* = 1,96 al posto di t* = 2,064 rende l'intervallo circa il 5% più stretto, e lo scarto cresce al diminuire di n.
  • Leggere intervalli sovrapposti come «nessuna differenza». Due intervalli al 95% possono sovrapporsi mentre la differenza tra i gruppi è ancora significativa. Calcola invece l'intervallo per la differenza.
  • Riportare l'intervallo di Wald per campioni piccoli. Con 2 successi su 25 prove il limite inferiore di Wald scende sotto zero; l'intervallo di Wilson, da 0,0222 a 0,2497, resta tra 0 e 1.
  • Pensare che più confidenza sia sempre meglio. Una confidenza più alta richiede un intervallo più ampio: gli stessi punteggi d'esame danno da 59,43 a 70,17 al 99%. Solo un campione più grande rende un intervallo al tempo stesso confidente e stretto.

Domande frequenti

Che cos'è un intervallo di confidenza?
È un intervallo di valori plausibili per un parametro della popolazione — una media, una proporzione, una differenza — calcolato dal campione. È costruito in modo che, ripetendo il campionamento molte volte, una quota dichiarata di tali intervalli (il livello di confidenza, spesso il 95%) conterrebbe il valore vero. La sua ampiezza mostra quanto precisamente il campione definisce il parametro.
Come si calcola un intervallo di confidenza al 95% per una media?
Si aggiunge e si sottrae il valore critico moltiplicato per l'errore standard: x̄ ± t* × s / √n, dove t* è il 97,5° percentile della distribuzione t con n − 1 gradi di libertà (2,064 per n = 25). Il calcolatore esegue ogni passaggio e mostra il calcolo, oppure calcola media e DS a partire dai dati grezzi.
Qual è la differenza tra intervallo di confidenza e margine di errore?
Il margine di errore è metà dell'ampiezza dell'intervallo: valore critico × errore standard. L'intervallo è la stima più e meno quel margine. 42 successi su 120 sono il 35% con un margine di Wald al 95% di 8,5 punti percentuali, quindi l'intervallo va da circa il 26,5% al 43,5%.
Per una proporzione conviene l'intervallo di Wilson o quello di Clopper–Pearson?
Wilson per la maggior parte degli scopi: la sua copertura resta vicina al livello dichiarato anche con campioni piccoli e proporzioni estreme, ed è l'intervallo che oggi molti statistici raccomandano al posto di Wald. Clopper–Pearson garantisce almeno la copertura dichiarata, quindi è più ampio; usalo quando un protocollo o un ente regolatore richiede un intervallo esatto.
Perché un intervallo al 99% è più ampio di uno al 95%?
Per catturare più spesso il valore vero, l'intervallo deve coprire più terreno. Per 24 gradi di libertà il t critico sale da 2,064 a 2,797, quindi il margine di errore cresce di circa il 36%. L'unico modo per essere più confidenti e altrettanto precisi è un campione più grande.
Posso calcolare un intervallo di confidenza per dati appaiati?
Sì. Sottrai ogni coppia (dopo − prima, per esempio), incolla le differenze nell'opzione dei dati grezzi per una media, e il risultato è l'intervallo di confidenza per la differenza media. L'opzione per due medie presuppone due gruppi indipendenti, quindi non usarla per misure appaiate.

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