置信区间计算器

选择估计类型,然后输入样本数据和置信水平。您会得到区间、临界值和误差范围,并附有一张表,可比较其他置信水平或两种比例方法。

免费 在浏览器中运行 核对于2026年11月10日星期二

大于0% 且小于100% 的任意值。常用取值为90%、95% 和99%。

样本的平均值。

由样本计算出的标准差。

观测值的个数。t 区间至少需要2。

结果

置信区间 — 所选置信水平下的下限与上限。
下限 — 针对均值。
上限 — 针对均值。
误差范围 — 针对均值,为区间宽度的一半。
样本均值 — 区间中心的估计值。
样本比例 p̂ — 成功数除以试验数。
下限 — 针对比例。
上限 — 针对比例。
临界值 — 正态分布的 z,或自由度为 n − 1的 t。
其他置信水平,或两种比例方法

计算过程

此工具在您的浏览器中运行。您输入的内容不会发送给我们。

使用方法

  1. 选择 估计类型:总体标准差已知的均值(z)、用样本标准差的均值(t),或用 Wald 法、Wilson 得分法的比例。
  2. 输入 置信水平,例如95%。
  3. 对于均值,输入 样本均值 x̄、样本量 n,以及 总体标准差 σ 或 样本标准差 s 之一。对于比例,输入 成功数 x 和 试验数 n。
  4. 阅读 置信区间,再查看 计算过程。表格比较其他置信水平,或两种比例方法。

均值的区间估计

均值的置信区间是样本均值加减临界值乘以标准误。当总体标准差 σ 已知时,标准误为 σ ÷ √n,临界值为标准正态分布中使 (1 + C) ÷ 2位于其下方的 z 值。若只知道样本标准差 s,标准误为 s ÷ √n,临界值为自由度 n − 1的 t 值。t 分布的尾部更厚,因此区间稍宽,对小样本的影响最大。

只要 σ 未知,就应使用 t 区间。观测值在30个左右及以上时,t 值与 z 值已很接近,两种区间几乎一致。

z 区间:x̄ ± z × σ ÷ √n
t 区间:x̄ ± t × s ÷ √n,自由度为 n − 1
z = Φ⁻¹((1 + C) ÷ 2)

比例的区间估计

Wald 区间为 p̂ ± z √(p̂ (1 − p̂) ÷ n),其中 p̂ = x ÷ n。它简单,但对小样本,以及接近0% 或100% 的比例效果很差:其上下限可能低于0% 或高于100%,且当全部或全无试验成功时,区间宽度为零。

Wilson 得分区间由 Edwin B. Wilson 于1927年发表,它以加权值为中心,且始终位于0% 与100% 之间。Brown、Cai 与 DasGupta(2001年)比较了两者,并在大多数样本量下推荐 Wilson 区间而非 Wald 区间。

Wald:p̂ ± z √(p̂ (1 − p̂) ÷ n)
Wilson:[p̂ + z² ÷ (2n) ± z √(p̂ (1 − p̂) ÷ n + z² ÷ (4n²))] ÷ (1 + z² ÷ n)

本计算器不涵盖的内容

  • 非随机抽取的样本,以及带权重、群组或设计效应的复杂调查。
  • 当样本占总体的比例很大时所需的有限总体修正。
  • 两个均值或两个比例的比较,这需要另一种区间。若要规划观测数量,请使用样本量计算器。

示例:95% 置信水平下的均值与比例

样本量为25,样本均值为50,标准差为10,则 t = 2.063899,SE = 10 ÷ √25 = 2.0000,误差范围为4.1278,区间为45.8722至54.1278。

100次试验中有56次成功时,Wald 区间为46.27% 至65.73%,Wilson 区间为46.23% 至65.33%。

方法 下限 上限
Wald 46.27% 65.73%
Wilson 46.23% 65.33%

常见问题

95% 置信区间是什么意思?

它是由某种方法构造的区间。以同样方式抽取的每100个样本中,约有95个所构造的区间包含真实值。它并不是说某一个具体区间有95% 的概率包含真实值。

什么时候用 z 区间,什么时候用 t 区间?

只有在总体标准差 σ 已知时才用 z,这种情况很少见。实际中通常使用样本标准差,对于至少2个观测值的样本,应选择 t 区间。

为什么 Wilson 区间比 Wald 区间更好?

Wald 区间用样本比例来估计自身的离散程度,这在小样本以及比例接近0或1时会失效。Wilson 区间始终位于0% 与100% 之间,其实际覆盖率也更接近所声明的水平。

应当选择哪一个置信水平?

95% 最为常用。99% 等更高的水平会给出更宽的区间,90% 等较低的水平则给出更窄的区间。置信水平是您希望有多大把握的决定,而不是数据本身的属性。

给定误差范围,需要多少观测值?

请使用样本量计算器。对于比例,所需样本量取决于误差范围、置信水平和预期比例这三个数值。

计算器会把我的数字发送到别处吗?

不会。计算完全在您的浏览器中完成,您输入的内容不会被保存,也不会发送到我们的服务器或其他任何地方。

资料来源

数据和文字最近核对于2026年11月10日星期二。

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