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Intervalos de confianza

Matemáticas · Matemáticas Aplicadas a las CCSS II · 2.º Bachillerato · Muestreo e intervalos de confianza

Es lo que hay detrás de «el partido obtiene un 32 %, con un margen de error de 3 puntos». El intervalo de confianza convierte una muestra en una estimación honesta, con su incertidumbre incluida.

La fórmula

IC = x̄ ± zα/2 · σ : √n

El centro es la media de la muestra; a los lados, el error máximo.

Los tres valores de z

Confianzazα/2
90 %1,645
95 %1,96
99 %2,575

Conviene sabérselos: son los que salen en todos los exámenes.

x̄ = 50, σ = 10, n = 100, confianza del 95 %

  1. σ : √n = 10 : 10 = 1.
  2. Error máximo: 1,96 · 1 = 1,96.
  3. Intervalo: 50 ± 1,96 = (48,04 ; 51,96).

Qué significa «95 % de confianza»

No significa que haya un 95 % de probabilidad de que la media real esté en este intervalo: la media real es un número fijo, y está dentro o no está. Significa que el método acierta 95 de cada 100 veces: si se repitiera el muestreo muchas veces, el 95 % de los intervalos construidos así contendrían la media real.

Tamaño de la muestra

Si se quiere un error máximo E, se despeja de la fórmula:

n ≥ (z · σ : E)2

Y siempre se redondea hacia arriba: con un encuestado de menos no se llega al error pedido.

Lo que ensancha y lo que estrecha

Si sube…El intervalo…
la confianzase ensancha
el tamaño de la muestrase estrecha
la desviación de la poblaciónse ensancha

Más confianza y más precisión a la vez solo se consiguen con más muestra: es el compromiso que define toda encuesta.

Dónde se lía todo el mundo

Interpretar el 95 % como probabilidad de que el valor real esté en ese intervalo concreto. La probabilidad está en el método, no en el intervalo ya calculado.

«Hay un 95 % de probabilidad de que la media esté entre 48 y 52»«El 95 % de los intervalos construidos así contienen la media real»

El intervalo ya calculado contiene la media o no la contiene: no hay azar en él.

En una frase: el intervalo es la media muestral más menos z por el error típico, y la confianza es la tasa de acierto del método, no la probabilidad de ese intervalo.

Ahora practícalo

La teoría se entiende leyendo; se aprende fallando y entendiendo por qué. Dentro de Suma y sigue, cada fallo te dice el error concreto que has cometido.

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