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SDCalc
中級實務應用·11 min

使用標準差建構信賴區間

學習如何利用標準差建構信賴區間。了解信賴水準的意義,以及如何在實際場景中解讀信賴區間。

什麼是信賴區間?

信賴區間 (CI) 是一個可能包含真實母體參數的數值範圍。它不是給出單一的點估計值,而是透過提供一個範圍來反映估計的不確定性。

“我們有 95% 的信心,真實平均數落在 48.2 到 51.8 之間”

95% CI: [48.2, 51.8]

計算公式

母體平均數的信賴區間公式為:

信賴區間公式

CI = x̄ ± z* × (σ / √n)
  • x̄ = 樣本平均數
  • z* = 臨界值(95% 信賴區間為 1.96)
  • σ = 標準差
  • n = 樣本數
  • σ/√n = 標準誤差
信賴水準z* 值
90%1.645
95%1.960
99%2.576

正確的解讀方式

常見誤解

95% 信賴區間不代表“真實平均數有 95% 的機率落在這個區間內”。真實平均數不是在區間內就是不在——它是固定的。

正確解讀

“如果我們重複相同的抽樣過程很多次,那麼 95% 的計算出來的區間會包含真實的母體平均數。”

計算範例

範例:顧客滿意度

你調查了 100 位顧客,得到平均滿意度 7.5 分,標準差為 1.5。計算 95% 信賴區間。
1

計算標準誤差

SE = 1.5 / √100 = 0.15
2

計算誤差範圍

ME = 1.96 × 0.15 = 0.294
3

建構區間

CI = 7.5 ± 0.294 = [7.21, 7.79]

解讀: 我們有 95% 的信心,真實的顧客平均滿意度介於 7.21 和 7.79 之間。

影響信賴區間寬度的因素

樣本數 (n)

n 越大 = 區間越窄 更多資料 = 更高的精確度

標準差 (σ)

σ 越大 = 區間越寬 變異性越大 = 不確定性越高

信賴水準

信賴水準越高 = 區間越寬 99% 的信賴區間比 95% 的更寬