什麼是 90% 信賴區間?
90% 信賴區間是根據樣本資料推算出的一段數值範圍,意思是:若重複多次抽樣,這段範圍約有 90% 的機會會涵蓋母體的真實平均數。由於它把抽樣本身的變異性納入考量,因此會比單純的點估計更寬一些。這裡的「90%」指的是信賴水準,對應到標準常態分配(z 分配)時,臨界值正好是 1.645。
如何使用這個計算器
只要輸入三個數值:樣本平均數(x̄)、樣本標準差(s)以及樣本數(n)。計算器會自動算出標準誤、誤差範圍,並推得區間的下界與上界。這個以 z 值為基礎的版本,適用於大樣本(通常 n ≥ 30)或母體標準差已知的情況。若樣本數較小且變異數未知,改用 t 分配的區間會更為恰當。
公式解析
區間公式為
實例計算
假設 \bar{x} = 100、s = 15、n = 30。標準誤為
常見信心水準的Z臨界值
當母體標準差已知或樣本較大時,平均值的信心區間採用以下形式:CI = \bar{x} ± z^* · ((s) ÷ (√(n))),其中z^*是雙尾z臨界值。臨界值僅取決於所選的信心水準:較高的信心水準在尾部留下的機率較少,因此使用較大的z^*。
對於90%的區間,尾部共佔1 - 0.90 = 0.10的面積,每側分配0.05,對應z^* = 1.645。下表列出標準值。
| 信心水準 | 每側尾部面積(\alpha/2) | 雙尾z臨界值(z^*) |
|---|---|---|
| 80% | 0.100 | 1.282 |
| 90% | 0.050 | 1.645 |
| 95% | 0.025 | 1.960 |
| 98% | 0.010 | 2.326 |
| 99% | 0.005 | 2.576 |
如果您需要針對相同數據使用不同的水準,可以使用95%區間或99%區間工具重新運行計算,這些工具分別使用z^* = 1.960和2.576。
解釋您的信心區間
根據標準(頻率學派)的定義,90%信心區間描述的是一個程序,而不是單一區間。如果您抽取許多獨立的隨機樣本,並從每個樣本建構一個90%區間,這些區間中約90%會包含真實的母體平均值。90%是該方法的長期涵蓋率。
因此,說「真實平均值在這個特定區間內的機率為90%」是不正確的。一旦您的數據被蒐集,邊界就是固定的數字,真實平均值要麼在其中,要麼不在——機率陳述適用於重複的程序,而不適用於您眼前的這個區間。
要報告結果,請說明點估計、區間和信心水準——例如:「樣本平均值為100,90% CI [97.00, 103.00]」。您也可以將其等價地寫為估計值±誤差邊際,例如100 ± 3.00。
- 較窄的區間表示更精確的估計。它源於較大的樣本量、較低的數據變異性或較低的信心水準。
- 較寬的區間反映了更多的不確定性——來自小樣本、高度變異的數據或要求更高的信心水準,如95%或99%。
選擇更高的信心水準(使用較大的z^*)會加寬相同數據的區間:您用精確度換取更大的涵蓋保證。將相同樣本與95%水準進行比較以查看此權衡。另請注意,z基礎區間假設標準差已知或樣本較大;對於使用估計標準差的小樣本,更適合使用t分佈臨界值。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
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