Distribuição amostral da proporção amostral – amostras repetidas e aproximação normal

MatemáticaEstatísticaIdades 17–18

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Defina a proporção populacional p e o tamanho da amostra n, retire milhares de amostras aleatórias e construa o histograma da proporção amostral p̂: ele fica centrado em p, tem desvio padrão √(p(1 − p)/n) e parece normal quando np ≥ 10 e n(1 − p) ≥ 10. Calcule a probabilidade de p̂ passar de um valor de corte por simulação, pela distribuição exata e pela aproximação normal; inclui uma população finita (a condição dos 10%) e a diferença de duas proporções amostrais p̂₁ − p̂₂.

Aula: Distribuição amostral da proporção amostral

O que mostra

Uma proporção amostral p̂ = X/n muda de uma amostra para outra, e a distribuição de todos os seus valores possíveis é a sua distribuição amostral. Com retiradas independentes, a contagem X é binomial B(n, p), então p̂ tem média p (é um estimador não viesado) e desvio padrão √(p(1 − p)/n). Quando np e n(1 − p) são ambos pelo menos 10, a distribuição é quase normal, e é nisso que se apoiam os intervalos de confiança e os testes para uma proporção. Amostrar sem reposição de uma população pequena torna X hipergeométrica e reduz a dispersão; a fórmula serve enquanto n for no máximo 10% de N.

Como usar

Ajuste Proporção p e Tamanho da amostra n e pressione Tirar 1 amostra, +100 amostras, +1000 amostras ou Executar para ver o histograma crescer. Compare-o com Distribuição exata e Curva normal. Digite um corte c ou arraste a linha vermelha para obter a probabilidade de três formas. Escolha População N, arraste no gráfico inferior para mudar n, desmarque Mostrar p para estimar p ou mude o Modo para uma diferença.

Parâmetros que você pode mudar

  • Modo Uma proporção amostral p̂, Diferença de duas proporções amostrais p̂₁ − p̂₂
  • Proporção populacional p (ou p₁) 0,01–0,99
  • Tamanho da amostra n (ou n₁) 1–2000
  • Proporção populacional p₂ 0,01–0,99
  • Tamanho da amostra n₂ 1–2000
  • Tamanho da população N Muito grande (retiradas independentes), 100, 200, 500, 1000, 10000
  • Evento para a probabilidade p̂ ≥ c, p̂ ≤ c
  • Corte c para p̂ 0–1
  • Corte c para p̂₁ − p̂₂ -1–1
  • Mostrar a proporção populacional
  • Mostrar a distribuição exata
  • Mostrar a curva normal
  • Semente aleatória (mesmo número, mesmas amostras) 1–999

Perguntas para explorar

  1. Como muda o desvio padrão de p̂ quando o tamanho da amostra passa de 25 para 100?
  2. Com p = 0,05 e n = 50, por que o histograma de p̂ é assimétrico e a aproximação normal é ruim?
  3. Por que p̂ varia menos do que √(p(1 − p)/n) prevê quando você tira 400 de uma população de 1000?