CÁLCULO DEL TAMAÑO MUESTRAL PARA OBTENER UN ERROR DE ESTIMACIÓN PREFIJADO
ir a intervalos
ir a scripts de realización
Dado un nivel de confianza 1 - a , conocemos que el intervalo
de confianza para la media de una distribución normal
con varianza conocida es :
Podemos establecer el error "e" como la amplitud del intervalo es decir :
determinar
, por tanto, el tamaño muestral consistirá en:
una vez establecido el error que se quiere cometer ,despejar "n" de la
expresión que anteriormente hemos establecido :
así
Hemos indicado que el error e , es la amplitud
del intervalo ; en muchos manuales se especifica como e=el semi-intervalo ó la semi-holgura . Que no es más que lo mismo,
pues dos veces la semi-holgura es , evidentemente , la holgura total , por tanto su
amplitud. En otros se trata al error , e, como simplemente la
semi-holgura ; la semi-amplitud. Lógicamente todos los planteamientos son
correctos ; solo hemos de poner cuidado a la hora de concluir la expresión correcta
del tamaño muestral .
Así : un error de e=4 supone un error=amplitud del intervalo=8 y el
error medido como semi-amplitud sería de 4.
Para todos los intervalos que hemos visto es posible el cálculo del tamaño muestral si prefija el error admisible ; no vamos a realizar el desarrollo de todos .Nos centramos por su importancia en el tamaño muestral necesario para la construcción de un intervalo de confianza para la proporción de una característica con un determinado error prefijado , así
Si establecemos construir un intervalo de confianza para la p de una característica con un determinado nivel de confianza 1-a ; y un determinado error "e" de un tanto por uno ; y con muestreo aleatorio simple . Tendremos que :
dado que el intervalo es
y dado que el error es e = a mplitud del intervalo = despejando n
obtendríamos
Como es habitual el cálculo de n se realiza previamente al muestreo y precisamente se realiza el muestreo para conseguir información sobre la proporción p con la que se da una característica en una población , por lo que parece difícil que se conozca dicha p necesaria para conseguir el tamaño muestral para estimar precisamente p , de ahí que poniéndonos en el caso más desfavorable (varianza poblacional máxima) tomemos p=q=0.5 ; habitual precisión que se hace en las fichas técnicas de las encuestas.
Recurrentemente y por facilidad operativa
suele plantearse, para este tipo de cálculos de tamaños muestrales , el nivel de
confianza en el 95,5 % , la razón es que los valores de ; (ir a tabla de la normal) por lo que para una
semi-holgura determinada de error la expresión sería la
siendo ,recordemos ,
la semi-amplitud en tanto por uno.
ejemplo 5
Calcular el tamaño muestral necesario para llevar a cabo un m.a.s. para determinar un intervalo para la proporción de personas vegetarianas si el error que estamos dispuestos a admitir es del más menos 3%. A) nivel de confianza 90%. B) nivel de confianza 95.5%.
A) e= amplitud del intervalo
(ir a script de realización)
nivel de confianza 1-a =0.9 por
lo que (ir a tabla de la normal) 1.645
luego tomando p=q=0.5
B) la semi-holgura sería 0.03 semi-amplitud (ir a script de realización)
nivel de confianza 1-a =0.995 por lo que (ir a tabla de la normal)
así
Si el intervalo a construir parte de un
muestreo irrestricto (sin reemplazamiento) el cálculo del tamaño muestral partiría de
la expresión:
conocido el error "e" que estamos dispuestos a conocer y conocida también la población (su tamaño), N, así como el nivel de confianza . Tendríamos que
de donde despejaríamos
n para conseguir el tamaño muestral. Es evidente que es mucho más cómodo despejar n
para cada caso específico que plantear una expresión general , por lo que recomendamos
que así se haga . Las afirmaciones que se vertieron sobre "p" y su valor en el
caso de m.a.s. son de aplicación , también ,en este caso. (ir a script de realización para p=q=0.5)
(ir a script de
realización para información sobre p)