Normalwahrscheinlichkeitsrechner für Stichprobenverteilungen

Berechnen Sie Intervallwahrscheinlichkeiten für Stichprobenmittelwerte und -anteile mithilfe von Standardfehlern und einem normalen Stichprobenmodell.

Wahrscheinlichkeit der Stichprobenverteilung
Wählen Sie eine Stichprobenkennzahl, geben Sie die Populationsparameter ein und legen Sie das Intervall fest.

Über Normalwahrscheinlichkeiten von Stichprobenverteilungen

Eine Stichprobenverteilung beschreibt, wie eine Kennzahl über alle möglichen Zufallsstichproben gleicher Größe variiert. Einzelbeobachtungen können weit streuen, während Mittelwerte und Anteile wiederholter Stichproben meist um die Populationswerte liegen. Dieser Rechner modelliert diese Häufung mit einer Normalverteilung und bestimmt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stichprobenmittelwert oder -anteil zwischen zwei gewählten Grenzen liegt. Beim Stichprobenmittelwert liegt das Zentrum der Verteilung beim Populationsmittelwert. Der Standardfehler ist die Populationsstandardabweichung geteilt durch die Quadratwurzel der Stichprobengröße. Eine größere Stichprobe verengt daher die Verteilung und macht den Mittelwert präziser. Der Rechner wandelt beide Intervallgrenzen mithilfe dieses Standardfehlers in z-Werte um, berechnet die kumulative Standardnormalverteilung an beiden Punkten und zieht die untere Fläche von der oberen ab. Beim Stichprobenanteil ist das Zentrum der Populationsanteil p. Der Standardfehler ist die Quadratwurzel aus p(1 - p) geteilt durch n. Das Modell wird häufig für Umfragen, Konversionsraten, Fehlerquoten und Ja-Nein-Ergebnisse verwendet. Eine übliche Richtlinie verlangt ausreichend große Werte für np und n(1-p), oft jeweils mindestens 10, damit die diskrete Erfolgszahl gut durch eine stetige Normalkurve dargestellt wird. Die Seite akzeptiert Anteilsgrenzen zwischen null und eins. Der zentrale Grenzwertsatz erklärt, warum Stichprobenmittelwerte bei wachsender Stichprobe häufig annähernd normalverteilt sind, selbst wenn Einzelmessungen es nicht sind. Ist die Population normalverteilt, gilt dies für den Mittelwert bei jeder Stichprobengröße. Stark schiefe oder schwer-schwänzige Populationen können größere Stichproben erfordern. Auch Unabhängigkeit ist wichtig: Beobachtungen sollten aus einem Zufallsprozess stammen. Beim Ziehen ohne Zurücklegen sollte die Stichprobe im Allgemeinen höchstens 10 Prozent der Population umfassen. Das Ergebnis ist eine modellbasierte Wahrscheinlichkeit, nicht der Anteil von Beobachtungen in einer konkret erhobenen Stichprobe. Es beantwortet die Frage: Welcher Anteil der Mittelwerte oder Anteile würde im Intervall liegen, wenn man wiederholt Stichproben dieser Größe zöge? Nutzen Sie Konfidenzintervalle, wenn der Populationsparameter unbekannt ist und aus Daten geschätzt werden muss. Dieser Rechner ist für vorgegebene Populationsparameter und Fragen zum Stichprobenverhalten gedacht.

Beispiele für Stichprobenverteilungen

Beispiele für beide unterstützten Stichprobenkennzahlen.

EingabenWahrscheinlichkeitInterpretation
Mittelwert: mu = 100, sigma = 15, n = 25, Grenzen 97 bis 1030.68268947Die Grenzen liegen je einen Standardfehler unter und über dem Populationsmittelwert.
Anteil: p = 0.5, n = 100, Grenzen 0.45 bis 0.550.68268947Der Standardfehler ist 0.05; die z-Werte der Grenzen sind daher -1 und 1.
Mittelwert: mu = 50, sigma = 10, n = 100, Grenzen 48 bis 520.95449974Der Standardfehler ist 1, die Grenzen liegen zwei Standardfehler vom Mittelwert entfernt.

So berechnen Sie eine Stichprobenwahrscheinlichkeit

  1. Wählen Sie passend zur untersuchten Kennzahl Stichprobenmittelwert oder Stichprobenanteil.
  2. Geben Sie die bekannten Populationsparameter und eine positive ganzzahlige Stichprobengröße ein.
  3. Geben Sie die untere und obere Grenze des gewünschten Intervalls ein.
  4. Wählen Sie Wahrscheinlichkeit berechnen, um Normalfläche, Standardfehler und z-Werte der Grenzen anzuzeigen.

Häufige Fragen zu Stichprobenverteilungen

Was ist eine Stichprobenverteilung?

Sie ist die Wahrscheinlichkeitsverteilung einer Kennzahl über wiederholte Stichproben fester Größe. Sie beschreibt die Streuung zwischen Stichproben statt zwischen Einzelbeobachtungen.

Was ist der Standardfehler?

Der Standardfehler ist die Standardabweichung einer Stichprobenverteilung. Er sinkt bei wachsender Stichprobengröße und zeigt präzisere Stichprobenkennzahlen an.

Wann ist der Stichprobenmittelwert annähernd normalverteilt?

Bei normalverteilter Ausgangspopulation ist er exakt normalverteilt. Für viele andere Populationen liefert der zentrale Grenzwertsatz bei genügend großer Stichprobe eine nützliche Näherung.

Wann ist ein Stichprobenanteil annähernd normalverteilt?

Eine gängige Regel verlangt, dass np und n(1-p) jeweils mindestens 10 betragen. Kleinere erwartete Häufigkeiten können das stetige Normalmodell ungenau machen.

Warum verengt eine größere Stichprobe die Verteilung?

Eine größere Stichprobe gleicht mehr zufällige Schwankungen einzelner Beobachtungen aus. Mathematisch sinkt der Standardfehler proportional zum Kehrwert der Quadratwurzel von n.