Indhold
Selvom det ofte er umuligt at prøve en hel population af organismer, kan du fremsætte gyldige videnskabelige argumenter om en population ved at prøveudgive en undergruppe. For at dine argumenter skal være gyldige, skal du prøve nok organismer til at statistikken fungerer. Lidt kritisk tænkning over de spørgsmål, du stiller, og de svar, du håber at få, kan hjælpe dig med at vælge et passende antal prøver.
Estimeret befolkningsstørrelse
Definition af din befolkning vil hjælpe dig med at estimere befolkningsstørrelsen. For eksempel, hvis du studerer en enkelt flok ænder, vil din befolkning bestå af alle ænderne i denne flok. Hvis du imidlertid studerer alle ænderne på en bestemt sø, er din befolkningstørrelse nødt til at afspejle alle ænderne i alle flokke på søen. Befolkningsstørrelser af vilde organismer er ofte ukendte og undertiden uvidende, så det er acceptabelt at risikere en uddannet gæt om den samlede befolkningsstørrelse. Hvis populationen er stor, har dette antal ikke en stærk indflydelse på den statistiske beregning af den nødvendige stikprøvestørrelse.
Fejlmargen
Mængden af fejl, du er villig til at acceptere i dine beregninger kaldes fejlmargenen. Matematisk er fejlmargenen lig med et standardafvigelse over og under dit eksempelmiddel. Standardafvigelse er målet for, hvor spredt dine tal er omkring dit eksempelmiddelværdi. Lad os sige, at du måler vingespænden i din andpopulation ovenfra, og du finder et gennemsnitligt vingespænde på 24 tommer. For at beregne standardafvigelsen skal du bestemme, hvor forskellige hver måling er fra gennemsnittet, kvadratisk hver af disse forskelle, tilføj dem sammen, divider med antallet af prøver og derefter tage kvadratroten af resultatet. Hvis din standardafvigelse er 6, og du vælger at acceptere en 5 procents fejlmargin, kan du med rimelighed være sikker på, at vingespænderne på 95 procent af ænderne i din prøve vil være mellem 18 (= 24 - 6) og 30 (= 24 + 6) tommer.
Konfidensinterval
Et tillidsinterval er nøjagtigt, hvordan det lyder: hvor meget tillid du har til dit resultat. Dette er en anden værdi, som du bestemmer forud for tiden, og til gengæld hjælper den med at bestemme, hvor rigoristisk du bliver nødt til at prøve din befolkning.Konfidensintervallet fortæller dig, hvor meget af befolkningen, der faktisk sandsynligvis falder inden for din fejlmargin. Forskere vælger typisk tillidsintervaller på 90, 95 eller 99 procent. Hvis du anvender et 95 procent konfidensinterval, kan du være sikker på, at 95 procent af tiden mellem 85 og 95 procent af ændernes vingespænder, som du måler, vil være 24 tommer. Dit konfidensinterval svarer til en z-score, som du kan slå op i statistiske tabeller. Z-score for vores 95 procent konfidensinterval er lig med 1,96.
Formlen
Når vi ikke har et skøn over den samlede befolkning, som vi kan bruge til at beregne standardafvigelse, antager vi, at det er lig med 0,5, fordi det vil give os en konservativ prøvestørrelse for at sikre, at vi prøver på en repræsentativ del af befolkningen; kalder denne variabel p. Med en 5 procents fejlmargin (ME) og en z-score (z) på 1,96 oversættes vores formel for prøvestørrelse fra: prøvestørrelse = (z ^ 2 * (p_ (1-p))) / ME ^ 2 til prøvestørrelse = (1,96 ^ 2 * (0,5 (1-0,5))) / 0,05 ^ 2. Arbejder vi gennem ligningen, bevæger vi os til (3.8416_0.25) /0.0025 = 0,9604 / .0025 = 384,16. Da du ikke er sikker på størrelsen på din andpopulation, skal du måle vingespænderne på 385 ænder for at være 95 procent sikker på, at 95 procent af dine individer har et 24-tommer vingespænde.