Sebbene sia spesso impossibile campionare un'intera popolazione di organismi, è possibile formulare argomenti scientifici validi su una popolazione campionando un sottoinsieme. Affinché i tuoi argomenti siano validi, devi campionare abbastanza organismi per far funzionare le statistiche. Un po 'di riflessione critica sulle domande che stai facendo e le risposte che speri di ottenere possono aiutarti a orientarti nella scelta di un numero appropriato di campioni.
Dimensione popolazione stimata
Definire la tua popolazione aiuta a stimare la dimensione della popolazione. Ad esempio, se stai studiando un singolo stormo di anatre, la tua popolazione sarà composta da tutte le anatre in quello stormo. Se, invece, stai studiando tutte le anatre su un lago particolare, allora la tua dimensione di popolazione dovrebbe riflettere tutte le anatre in tutte le greggi sul lago. Le dimensioni delle popolazioni di organismi selvatici sono spesso sconosciute e talvolta inconoscibili, quindi è accettabile azzardare un'ipotesi plausibile sulla dimensione totale della popolazione. Se la popolazione è grande, questo numero non avrà una forte influenza sul calcolo statistico della dimensione del campione necessaria.
Margine dell'errore
La quantità di errore che si è disposti ad accettare in i tuoi calcoli sono chiamati margine di errore. Matematicamente, il margine di errore è uguale a una deviazione standard sopra e sotto la media campionaria. La deviazione standard è la misura di come i tuoi numeri sono distribuiti intorno alla tua media campionaria. Diciamo che stai misurando l'apertura alare della tua popolazione di anatre dall'alto e trovi un'apertura alare media di 24 pollici. Per calcolare la deviazione standard è necessario determinare in che misura ogni misura è diversa dalla media, quadrare ciascuna di queste differenze, sommarle, dividere per il numero di campioni e quindi prendere la radice quadrata del risultato. Se la tua deviazione standard è 6 e scegli di accettare un margine di errore del 5%, allora puoi essere ragionevolmente sicuro che le ali alare del 95 percento delle anatre nel tuo campione saranno tra 18 (= 24 - 6) e 30 (= 24 + 6) pollici.
Intervallo di confidenza
Un intervallo di confidenza è esattamente ciò che sembra: quanta fiducia hai nel risultato. Questo è un altro valore che si determina in anticipo e, a sua volta, aiuterà a determinare quanto rigorosamente sarà necessario campionare la popolazione. L'intervallo di confidenza ti dice quanta parte della popolazione è effettivamente in grado di rientrare nel tuo margine di errore. I ricercatori in genere scelgono intervalli di confidenza del 90, 95 o 99 percento. Se si applica un intervallo di confidenza al 95%, allora si può essere certi che il 95 percento del tempo tra l'85 e il 95 percento delle alette degli anatre misurate sarà di 24 pollici. Il tuo intervallo di confidenza corrisponde a un punteggio z, che puoi cercare nelle tabelle statistiche. Il punteggio z per il nostro intervallo di confidenza al 95% è pari a 1,96.
La formula
Quando non abbiamo una stima della popolazione totale che possiamo utilizzare per calcolare la deviazione standard, supponiamo che sia uguale a 0,5, perché ciò ci darà una dimensione campione conservativa per garantire che stiamo campionando una porzione rappresentativa della popolazione; chiama questa variabile p. Con un margine di errore del 5% (ME) e uno z-score (z) di 1,96, la nostra formula per la dimensione del campione si traduce in: sample size = (z ^ 2 * (p_ (1-p))) /ME ^ 2 per campionare la dimensione = (1,96 ^ 2 * (0,5 (1-0,5))) /0,05 ^ 2. Lavorando attraverso l'equazione, passiamo a (3.8416_0.25) /0.0025 = 0.9604 /.0025 = 384.16. Dato che non sei sicuro delle dimensioni della tua popolazione di anatre, dovresti misurare le ali alare di 385 anatre per essere sicuro al 95 percento che il 95 percento delle tue persone avrà un'apertura alare di 24 pollici.
