Что такое доверительный интервал в excel

Excel для Microsoft 365 Excel для Microsoft 365 для Mac Excel для Интернета Excel 2021 Excel 2021 для Mac Excel 2019 Excel 2019 для Mac Excel 2016 Excel 2016 для Mac Excel 2013 Excel 2010 Excel 2007 Excel для Mac 2011 Excel Starter 2010 Еще…Меньше

В этой статье описаны синтаксис формулы и использование
 в Microsoft Excel.

Описание

Возвращает доверительный интервал для среднего генеральной совокупности с нормальным распределением.

Доверительный интервал — это диапазон значений. Выборка «x» находится в центре этого диапазона, а диапазон — x ± ДОВЕРИТ. Например, если x — это пример времени доставки продуктов, заказаных по почте, то x ± ДОВЕРИТ — это диапазон средств численности населения. Для любого средней численности населения (μ0) в этом диапазоне вероятность получения выборки от μ0 больше, чем x, больше, чем альфа; для любого средней численности населения (μ0, не в этом диапазоне), вероятность получения выборки от μ0 больше, чем x, меньше, чем альфа. Другими словами, предположим, что для построения двунамерного теста на уровне значимости альфа гипотезы о том, что это μ0, используются значения x, standard_dev и размер. Тогда мы не отклонить эту гипотезу, если μ0 находится через доверительный интервал, и отклонить эту гипотезу, если μ0 не находится в доверительный интервал. Доверительный интервал не позволяет нам сделать вывод о том, что вероятность 1 — альфа, что следующий пакет займет время доставки через доверительный интервал.

Важно: Эта функция была заменена одной или несколькими новыми функциями, которые обеспечивают более высокую точность и имеют имена, лучше отражающие их назначение. Хотя эта функция все еще используется для обеспечения обратной совместимости, она может стать недоступной в последующих версиях Excel, поэтому мы рекомендуем использовать новые функции.

Чтобы узнать больше о новых функциях, см. в разделах Функция ДОВЕРИТ.НОРМ и Функция ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ.

Синтаксис

ДОВЕРИТ(альфа;стандартное_откл;размер)

Аргументы функции ДОВЕРИТ описаны ниже.

  • Альфа     — обязательный аргумент. Уровень значимости, используемый для вычисления доверительного уровня. Доверительный уровень равен 100*(1 — альфа) процентам или, иными словами, значение аргумента «альфа», равное 0,05, означает 95-процентный доверительный уровень.

  • Стандартное_откл     — обязательный аргумент. Стандартное отклонение генеральной совокупности для диапазона данных, предполагается известным.

  • Размер     — обязательный аргумент. Размер выборки.

Замечания

  • Если какой-либо из аргументов не является числом, возвращается #VALUE! значение ошибки #ЗНАЧ!.

  • Если альфа ≤ 0 или ≥ 1, доверит возвращает #NUM! значение ошибки #ЗНАЧ!.

  • Если Standard_dev ≤ 0, возвращается #NUM! значение ошибки #ЗНАЧ!.

  • Если значение аргумента «размер» не является целым числом, оно усекается.

  • Если размер < 1, доверит возвращает #NUM! значение ошибки #ЗНАЧ!.

  • Если предположить, что альфа = 0,05, то нужно вычислить область под стандартной нормальной кривой, которая равна (1 — альфа), или 95 процентам. Это значение равно ± 1,96. Следовательно, доверительный интервал определяется по формуле:

    Уравнение

Пример

Скопируйте образец данных из следующей таблицы и вставьте их в ячейку A1 нового листа Excel. Чтобы отобразить результаты формул, выделите их и нажмите клавишу F2, а затем — клавишу ВВОД. При необходимости измените ширину столбцов, чтобы видеть все данные.

Данные

Описание

0,05

Уровень значимости

2,5

Стандартное отклонение для генеральной совокупности

50

Размер выборки

Формула

Описание

Результат

=ДОВЕРИТ(A2;A3;A4)

Доверительный интервал для математического ожидания генеральной совокупности. Иными словами, доверительный интервал средней продолжительности поездки на работу для генеральной совокупности составляет 30 ± 0,692952 минуты или от 29,3 до 30,7 минут.

0,692951912

Нужна дополнительная помощь?

Содержание

  • Процедура вычисления
    • Способ 1: функция ДОВЕРИТ.НОРМ
    • Способ 2: функция ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ
  • Вопросы и ответы

Доверительный интервал в Microsoft Excel

Одним из методов решения статистических задач является вычисление доверительного интервала. Он используется, как более предпочтительная альтернатива точечной оценке при небольшом объеме выборки. Нужно отметить, что сам процесс вычисления доверительного интервала довольно сложный. Но инструменты программы Эксель позволяют несколько упростить его. Давайте узнаем, как это выполняется на практике.

Читайте также: Статистические функции в Экселе

Процедура вычисления

Этот метод используется при интервальной оценке различных статистических величин. Главная задача данного расчета – избавится от неопределенностей точечной оценки.

В Экселе существуют два основных варианта произвести вычисления с помощью данного метода: когда дисперсия известна, и когда она неизвестна. В первом случае для вычислений применяется функция ДОВЕРИТ.НОРМ, а во втором — ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ.

Способ 1: функция ДОВЕРИТ.НОРМ

Оператор ДОВЕРИТ.НОРМ, относящийся к статистической группе функций, впервые появился в Excel 2010. В более ранних версиях этой программы используется его аналог ДОВЕРИТ. Задачей этого оператора является расчет доверительного интервала с нормальным распределением для средней генеральной совокупности.

Его синтаксис выглядит следующим образом:

=ДОВЕРИТ.НОРМ(альфа;стандартное_откл;размер)

«Альфа» — аргумент, указывающий на уровень значимости, который применяется для расчета доверительного уровня. Доверительный уровень равняется следующему выражению:

(1-«Альфа»)*100

«Стандартное отклонение» — это аргумент, суть которого понятна из наименования. Это стандартное отклонение предлагаемой выборки.

«Размер» — аргумент, определяющий величину выборки.

Все аргументы данного оператора являются обязательными.

Функция ДОВЕРИТ имеет точно такие же аргументы и возможности, что и предыдущая. Её синтаксис таков:

=ДОВЕРИТ(альфа;стандартное_откл;размер)

Lumpics.ru

Как видим, различия только в наименовании оператора. Указанная функция в целях совместимости оставлена в Excel 2010 и в более новых версиях в специальной категории «Совместимость». В версиях же Excel 2007 и ранее она присутствует в основной группе статистических операторов.

Граница доверительного интервала определяется при помощи формулы следующего вида:

X+(-)ДОВЕРИТ.НОРМ

Где X – это среднее выборочное значение, которое расположено посередине выбранного диапазона.

Теперь давайте рассмотрим, как рассчитать доверительный интервал на конкретном примере. Было проведено 12 испытаний, вследствие которых были получены различные результаты, занесенные в таблицу. Это и есть наша совокупность. Стандартное отклонение равно 8. Нам нужно рассчитать доверительный интервал при уровне доверия 97%.

  1. Выделяем ячейку, куда будет выводиться результат обработки данных. Щелкаем по кнопке «Вставить функцию».
  2. Переход в Мастер функций в Microsoft Excel

  3. Появляется Мастер функций. Переходим в категорию «Статистические» и выделяем наименование «ДОВЕРИТ.НОРМ». После этого клацаем по кнопке «OK».
  4. Переход в окно аргументов функции ДОВЕРИТ.НОРМ в Microsoft Excel

  5. Открывается окошко аргументов. Его поля закономерно соответствуют наименованиям аргументов.
    Устанавливаем курсор в первое поле – «Альфа». Тут нам следует указать уровень значимости. Как мы помним, уровень доверия у нас равен 97%. В то же время мы говорили, что он рассчитывается таким путем:

    (1-«Альфа»)*100

    Значит, чтобы посчитать уровень значимости, то есть, определить значение «Альфа» следует применить формулу такого вида:

    (1-уровень доверия)/100

    То есть, подставив значение, получаем:

    (1-97)/100

    Путем нехитрых расчетов узнаем, что аргумент «Альфа» равен 0,03. Вводим данное значение в поле.

    Как известно, по условию стандартное отклонение равно 8. Поэтому в поле «Стандартное отклонение» просто записываем это число.

    В поле «Размер» нужно ввести количество элементов проведенных испытаний. Как мы помним, их 12. Но чтобы автоматизировать формулу и не редактировать её каждый раз при проведении нового испытания, давайте зададим данное значение не обычным числом, а при помощи оператора СЧЁТ. Итак, устанавливаем курсор в поле «Размер», а затем кликаем по треугольнику, который размещен слева от строки формул.

    Появляется список недавно применяемых функций. Если оператор СЧЁТ применялся вами недавно, то он должен быть в этом списке. В таком случае, нужно просто кликнуть по его наименованию. В обратном же случае, если вы его не обнаружите, то переходите по пункту «Другие функции…».

  6. Окно аргументов функции ДОВЕРИТ.НОРМ в Microsoft Excel

  7. Появляется уже знакомый нам Мастер функций. Опять перемещаемся в группу «Статистические». Выделяем там наименование «СЧЁТ». Клацаем по кнопке «OK».
  8. Переход в окно аргументов функции СЧЁТ в Microsoft Excel

  9. Появляется окно аргументов вышеуказанного оператора. Данная функция предназначена для того, чтобы вычислять количество ячеек в указанном диапазоне, которые содержат числовые значения. Синтаксис её следующий:

    =СЧЁТ(значение1;значение2;…)

    Группа аргументов «Значения» представляет собой ссылку на диапазон, в котором нужно рассчитать количество заполненных числовыми данными ячеек. Всего может насчитываться до 255 подобных аргументов, но в нашем случае понадобится лишь один.

    Устанавливаем курсор в поле «Значение1» и, зажав левую кнопку мыши, выделяем на листе диапазон, который содержит нашу совокупность. Затем его адрес будет отображен в поле. Клацаем по кнопке «OK».

  10. Окно аргументов функции СЧЁТ в Microsoft Excel

  11. После этого приложение произведет вычисление и выведет результат в ту ячейку, где она находится сама. В нашем конкретном случае формула получилась такого вида:

    =ДОВЕРИТ.НОРМ(0,03;8;СЧЁТ(B2:B13))

    Общий результат вычислений составил 5,011609.

  12. Результат вычисления функции ДОВЕРИТ.НОРМ в Microsoft Excel

  13. Но это ещё не все. Как мы помним, граница доверительного интервала вычисляется путем сложения и вычитания от среднего выборочного значения результата вычисления ДОВЕРИТ.НОРМ. Таким способом рассчитывается соответственно правая и левая граница доверительного интервала. Само среднее выборочное значение можно рассчитать при помощи оператора СРЗНАЧ.

    Данный оператор предназначен для расчета среднего арифметического значения выбранного диапазона чисел. Он имеет следующий довольно простой синтаксис:

    =СРЗНАЧ(число1;число2;…)

    Аргумент «Число» может быть как отдельным числовым значением, так и ссылкой на ячейки или даже целые диапазоны, которые их содержат.

    Итак, выделяем ячейку, в которую будет выводиться расчет среднего значения, и щелкаем по кнопке «Вставить функцию».

  14. Переход в Мастер функций в программе Microsoft Excel

  15. Открывается Мастер функций. Снова переходим в категорию «Статистические» и выбираем из списка наименование «СРЗНАЧ». Как всегда, клацаем по кнопке «OK».
  16. Переход в окно аргументов функции СРЗНАЧ в Microsoft Excel

  17. Запускается окно аргументов. Устанавливаем курсор в поле «Число1» и с зажатой левой кнопкой мыши выделяем весь диапазон значений. После того, как координаты отобразились в поле, клацаем по кнопке «OK».
  18. Окно аргументов функции СРЗНАЧ в Microsoft Excel

  19. После этого СРЗНАЧ выводит результат расчета в элемент листа.
  20. Результат расчета функции СРЗНАЧ в Microsoft Excel

  21. Производим расчет правой границы доверительного интервала. Для этого выделяем отдельную ячейку, ставим знак «=» и складываем содержимое элементов листа, в которых расположены результаты вычислений функций СРЗНАЧ и ДОВЕРИТ.НОРМ. Для того, чтобы выполнить расчет, жмем на клавишу Enter. В нашем случае получилась следующая формула:

    =F2+A16

    Результат вычисления: 6,953276

  22. Правая граница доверительного интервала в Microsoft Excel

  23. Таким же образом производим вычисление левой границы доверительного интервала, только на этот раз от результата вычисления СРЗНАЧ отнимаем результат вычисления оператора ДОВЕРИТ.НОРМ. Получается формула для нашего примера следующего типа:

    =F2-A16

    Результат вычисления: -3,06994

  24. Левая граница доверительного интервала в Microsoft Excel

  25. Мы попытались подробно описать все действия по вычислению доверительного интервала, поэтому детально расписали каждую формулу. Но можно все действия соединить в одной формуле. Вычисление правой границы доверительного интервала можно записать так:

    =СРЗНАЧ(B2:B13)+ДОВЕРИТ.НОРМ(0,03;8;СЧЁТ(B2:B13))

  26. Правая граница доверительного интервала одной формулой в Microsoft Excel

  27. Аналогичное вычисление левой границы будет выглядеть так:

    =СРЗНАЧ(B2:B13)-ДОВЕРИТ.НОРМ(0,03;8;СЧЁТ(B2:B13))

Левая граница доверительного интервала одной формулой в Microsoft Excel

Способ 2: функция ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ

Кроме того, в Экселе есть ещё одна функция, которая связана с вычислением доверительного интервала – ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ. Она появилась, только начиная с Excel 2010. Данный оператор выполняет вычисление доверительного интервала генеральной совокупности с использованием распределения Стьюдента. Его очень удобно использовать в том случае, когда дисперсия и, соответственно, стандартное отклонение неизвестны. Синтаксис оператора такой:

=ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ(альфа;стандартное_откл;размер)

Как видим, наименования операторов и в этом случае остались неизменными.

Посмотрим, как рассчитать границы доверительного интервала с неизвестным стандартным отклонением на примере всё той же совокупности, что мы рассматривали в предыдущем способе. Уровень доверия, как и в прошлый раз, возьмем 97%.

  1. Выделяем ячейку, в которую будет производиться расчет. Клацаем по кнопке «Вставить функцию».
  2. Вставить функцию в Microsoft Excel

  3. В открывшемся Мастере функций переходим в категорию «Статистические». Выбираем наименование «ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ». Клацаем по кнопке «OK».
  4. Переход в окно аргументов функции ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ в Microsoft Excel

  5. Производится запуск окна аргументов указанного оператора.

    В поле «Альфа», учитывая, что уровень доверия составляет 97%, записываем число 0,03. Второй раз на принципах расчета данного параметра останавливаться не будем.

    После этого устанавливаем курсор в поле «Стандартное отклонение». На этот раз данный показатель нам неизвестен и его требуется рассчитать. Делается это при помощи специальной функции – СТАНДОТКЛОН.В. Чтобы вызвать окно данного оператора, кликаем по треугольнику слева от строки формул. Если в открывшемся списке не находим нужного наименования, то переходим по пункту «Другие функции…».

  6. Переход к другим функциям в Microsoft Excel

  7. Запускается Мастер функций. Перемещаемся в категорию «Статистические» и отмечаем в ней наименование «СТАНДОТКЛОН.В». Затем клацаем по кнопке «OK».
  8. Переход в окно аргументов функции СТАНДОТКЛОН.В в Microsoft Excel

  9. Открывается окно аргументов. Задачей оператора СТАНДОТКЛОН.В является определение стандартного отклонения при выборке. Его синтаксис выглядит так:

    =СТАНДОТКЛОН.В(число1;число2;…)

    Нетрудно догадаться, что аргумент «Число» — это адрес элемента выборки. Если выборка размещена единым массивом, то можно, использовав только один аргумент, дать ссылку на данный диапазон.

    Устанавливаем курсор в поле «Число1» и, как всегда, зажав левую кнопку мыши, выделяем совокупность. После того, как координаты попали в поле, не спешим жать на кнопку «OK», так как результат получится некорректным. Прежде нам нужно вернуться к окну аргументов оператора ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ, чтобы внести последний аргумент. Для этого кликаем по соответствующему наименованию в строке формул.

  10. Окно аргументов функции СТАНДОТКЛОН.В в Microsoft Excel

  11. Снова открывается окно аргументов уже знакомой функции. Устанавливаем курсор в поле «Размер». Опять жмем на уже знакомый нам треугольник для перехода к выбору операторов. Как вы поняли, нам нужно наименование «СЧЁТ». Так как мы использовали данную функцию при вычислениях в предыдущем способе, в данном списке она присутствует, так что просто щелкаем по ней. Если же вы её не обнаружите, то действуйте по алгоритму, описанному в первом способе.
  12. Окно аргументов функции ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ в Microsoft Excel

  13. Попав в окно аргументов СЧЁТ, ставим курсор в поле «Число1» и с зажатой кнопкой мыши выделяем совокупность. Затем клацаем по кнопке «OK».
  14. Окно аргументов функции СЧЁТ в программе Microsoft Excel

  15. После этого программа производит расчет и выводит значение доверительного интервала.
  16. Результат вычисления функции ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ в Microsoft Excel

  17. Для определения границ нам опять нужно будет рассчитать среднее значение выборки. Но, учитывая то, что алгоритм расчета при помощи формулы СРЗНАЧ тот же, что и в предыдущем способе, и даже результат не изменился, не будем на этом подробно останавливаться второй раз.
  18. Результат расчета функции СРЗНАЧ в программе Microsoft Excel

  19. Сложив результаты вычисления СРЗНАЧ и ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ, получаем правую границу доверительного интервала.
  20. Правая граница доверительного интервала в программе Microsoft Excel

  21. Отняв от результатов расчета оператора СРЗНАЧ результат расчета ДОВЕРИТ.СТЮДЕНТ, имеем левую границу доверительного интервала.
  22. Левая граница доверительного интервала в программе Microsoft Excel

  23. Если расчет записать одной формулой, то вычисление правой границы в нашем случае будет выглядеть так:

    =СРЗНАЧ(B2:B13)+ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ(0,03;СТАНДОТКЛОН.В(B2:B13);СЧЁТ(B2:B13))

  24. Правая граница доверительного интервала одной формулой в программе Microsoft Excel

  25. Соответственно, формула расчета левой границы будет выглядеть так:

    =СРЗНАЧ(B2:B13)-ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ(0,03;СТАНДОТКЛОН.В(B2:B13);СЧЁТ(B2:B13))

Левая граница доверительного интервала одной формулой в программе Microsoft Excel

Как видим, инструменты программы Excel позволяют существенно облегчить вычисление доверительного интервала и его границ. Для этих целей используются отдельные операторы для выборок, у которых дисперсия известна и неизвестна.

Функция ДОВЕРИТ в Excel предназначена для определения доверительного интервала для среднего значения, найденного для генеральной совокупности, которая имеет нормальное распределение.

Другими словами, рассматриваемая функция позволяет определить допустимые отклонения для найденного среднего значения с учетом известных уровня значимости (заданная вероятность того, что некоторое значение находится в доверительном интервале) и стандартного отклонения (меры степени разброса значений относительно среднего значения для генеральной совокупности).

Как построить доверительный интервал нормального распределения в Excel

Поскольку интервал значений, в котором находится некоторая неизвестная величина, совпадает с областью, в которой могут изменяться значения этой величины, то вероятность правильности оценки данной величины стремится к нулю. Поэтому, принято устанавливать определенное значение вероятности для нахождения границ изменения некоторой величины. Значения, находящиеся между этими границами, называют доверительным интервалом.

Примечание:

Рассматриваемая функция была заменена функцией ДОВЕРИТ.НОРМ с версии Excel 2010. Функция ДОВЕРИТ была оставлена для обеспечения совместимости с документами, созданными в более ранних версиях табличного редактора.



Пример расчета доверительного интервала в Excel

Пример 1. В заводском цехе производят деталь, длина которой должна составлять 200 мм. Стандартное отклонение от длины – 3,6 мм. Для контроля качества деталей из партии (генеральная совокупность) делают выборку из 25 деталей. Определить интервал с доверительный уровнем 95%.

Вид таблицы данных:

Пример 1.

Для определения доверительного интервала используем функцию:

=ДОВЕРИТ(1-B2;B3;B4)

Описание параметров:

  • 1-B2 – уровень значимости (рассчитан с учетом зависимости от доверительного уровня);
  • B3 – значение стандартного отклонения;
  • B4 – количество деталей в выборке.

Полученный результат:

ДОВЕРИТ.

То есть, границы доверительного интервала соответствуют: (Xср-1,4112;Xср+1,4112). Допустим, было определено среднее значение выборки – 199,5 мм. Тогда доверительный интервал примерно определяется как (198,1;200,9), при этом номинальная длина детали (200 мм) находится в доверительном диапазоне, то есть производственный процесс не нарушен.

Как найти границы доверительного интервала в Excel

Пример 2. Были проведены опыты по определению скорости распространения звуковой волны в воздухе. Результаты 10 опытов записаны в таблицу. Определить левую и правую границы доверительного интервала для среднего значения.

Вид таблицы данных:

Пример 2.

Для нахождения левой границы используем формулу:

нахождение левой границы.

В данном случае выборка и генеральная совокупность приняты как имеющиеся данные для 10 проведенных опытов. Среднее выборочное значение рассчитано с помощью функции СРЗНАЧ. Для получения левой границы доверительного интервала из данного значения вычитаем число, полученное в результате выполнения функции ДОВЕРИТ, в которой значение второго аргумента определено с помощью функции СТАНДОТКЛОН.Г, а число опытов – подсчетом количества ячеек функцией СЧЁТЗ.

Поскольку уровень значимости не задан, используем стандартное значение – 0,05.

Правая граница определяется аналогично с разницей в том, что к среднему значению выборки прибавляется результат расчета функции ДОВЕРИТ:

Полученные значения:

нахождение правой границы.

Как посчитать доверительный интервал по функции ДОВЕРИТ в Excel

Функция имеет следующую синтаксическую запись:

=ДОВЕРИТ(альфа;стандартное_откл;размер)

Описание аргументов:

  • альфа – обязательный, принимает числовое значение, характеризующее уровень значимости – вероятность отклонения нулевой (неверной) гипотезы в том случае, когда она на самом деле верна. Определяется как 1-, где  — уровень доверия (вероятность нахождения истинного значения некоторой оцениваемой величины в определенном интервале, называемом доверительным).
  • стандартное_откл – обязательный, принимает значение стандартного отклонения величины для генеральной совокупности значений (в Excel предусмотрена функция для определения этой величины — СТАНДОТКЛОН.Г).
  • размер – обязательный, принимает числовое значение, характеризующее количество точек данных в анализируемой выборке (ее размер).

Примечания:

  1. Все аргументы функции должны указываться в виде числовых значений или данных, которые могут быть преобразованы в числа (например, текстовые строки с числами, логические ИСТИНА, ЛОЖЬ). В противном случае результатом выполнения функции ДОВЕРИТ будет код ошибки #ЧИСЛО!
  2. Аргумент альфа должен быть указан числовым значением из диапазона от 0 до 1 (оба включительно). Иначе функция ДОВЕРИТ вернет код ошибки #ЧИСЛО! Аналогичная ошибка возникает в случаях, когда аргумент стандартное_откл задан числом, взятым из диапазона отрицательных значений или нулем.
  3. Диапазон допустимых значений для аргумента размер – от 1 до бесконечности со знаком плюс.

Программа Эксель используется для выполнения различных статистических задач, одной из которых является вычисление доверительного интервала, который применяется как наиболее подходящая замена точечной оценки при малом объеме выборки.

Хотим сразу заметить, что сама процедура вычисления доверительного интервала довольно непростая, однако, в Excel существует ряд инструментов, призванных облегчить выполнение данной задачи. Давайте рассмотрим их.

Содержание

  1. Вычисление доверительного интервала
    • Метод 1: оператор ДОВЕРИТ.НОРМ
    • Метод 2: оператор ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ
  2. Заключение

Вычисление доверительного интервала

Доверительный интервал нужен для того, чтобы дать интервальную оценку каким-либо статическим данным. Основная цель этой операции – убрать неопределенности точечной оценки.

В Microsoft Excel существует два метода выполнения данной задачи:

  • Оператор ДОВЕРИТ.НОРМ – применяется в случаях, когда дисперсия известна;
  • Оператор ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ– когда дисперсия неизвестна.

Ниже мы пошагово разберем оба метода на практике.

Метод 1: оператора ДОВЕРИТ.НОРМ

Данная функция впервые была внедрена в арсенал программы в редакции Эксель 2010 года (до этой версии ее заменял оператор “ДОВЕРИТ”). Оператор входит в категорию “статистические”.

Формула функции ДОВЕРИТ.НОРМ выглядит так:

=ДОВЕРИТ.НОРМ(Альфа;Станд_откл;Размер)

Как мы видим, у функции есть три аргумента:

  • “Альфа” – это показатель уровня значимости, который берется за основу при расчете. Доверительный уровень считается так:
    • 1-"Альфа". Это выражение применимо в случае, если значение “Альфа” представлено в виде коэффициента. Например, 1-0,7=0,3, где 0,7=70%/100%.
    • (100-"Альфа")/100. Применятся это выражение, если мы считаем доверительным уровень со значением “Альфа” в процентах. Например, (100-70)/100=0,3.
  • “Стандартное отклонение” — соответственно, стандартное отклонение анализируемой выборки данных.
  • “Размер” – объем выборки данных.

Примечание: У данной функции наличие всех трех аргументов является обязательным условием.

Оператор “ДОВЕРИТ”, который применялся в более ранних редакциях программы, содержит такие же аргументы и выполняет те же самые функции.

Формула функции ДОВЕРИТ выглядит следующим образом:

=ДОВЕРИТ(Альфа;Станд_откл;Размер)

Отличий в самой формуле нет никаких, лишь название оператора иное. В редакциях приложения Эксель 2010 года и последующих этот оператор находится в категории “Совместимость”. В более же старых версиях программы он находится в разделе статических функций.

Граница доверительного интервала определяется следующей формулой:

X+(-)ДОВЕРИТ.НОРМ

где Х – это среднее значение по заданному диапазону.

Теперь давайте разберемся, как применять эти формулы на практике. Итак, у нас есть таблица с различными данными 10-ти проведенных замеров. При этом, стандартное отклонение совокупности данных равняется 8.

Таблица с данными

Перед нами стоит задача – получить значение доверительного интервала с 95%-ым уровнем доверия.

  1. Первым делом выбираем ячейку для вывода результата. Затем кликаем по кнопке “Вставить функцию” (слева от строки формул).Вставка функции в ячейку
  2. Откроется окно Мастера функций. Кликнув по текущей категории функций, раскрываем список и щелкаем в нем по строке “Статистические”.Выбор статистических операторов в Мастере функций
  3. В предложенном перечне кликаем по оператору “ДОВЕРИТ.НОРМ”, затем жмем OK.Выбор оператора ДОВЕРИТ.НОРМ в Мастере функций
  4. Перед нами появится окно с настройками аргументов функции, заполнив которые нажимаем кнопку OK.
    • в поле “Альфа” указываем уровень значимости. В нашей задаче предполагается 95%-ый уровень доверия. Подставив данное значение в формулу расчета, которую мы рассматривали выше, получаем выражение: (100-95)/100. Пишем его в поле аргумента (или можно сразу написать результат вычисления, равный 0,05).
    • в поле “Станд_откл” согласно нашим условия, пишем цифру 8.
    • в поле “Размер” указываем количество исследуемых элементов. В нашем случае было проведено 10 замеров, значит пишем цифру 10.Аргументы функции ДОВЕРИТ.НОРМ
  5. Чтобы при изменении данных не пришлось заново настраивать функцию, можно автоматизировать ее. Для это применим функцию “СЧЁТ”. Ставим указатель в область ввода информации аргумента “Размер”, затем щелкаем по значку треугольника с левой стороны от строки формул и кликаем по пункту “Другие функции…”.Добавление одной функции в аргументы другой
  6. В результате откроется еще одно окно Мастера функций. Выбрав категорию “Статистические”, кликаем по функции “СЧЕТ”, затем – OK.Выбор опервтора СЧЕТ в Мастере функций
  7. На экране отобразится еще одно окно с настройками аргументов функции, которая применяется для определения числа ячеек в заданном диапазоне, в которых находятся числовые данные.
    Формула функции СЧЕТ пишется так: =СЧЁТ(Значение1;Значение2;...).
    Количество доступных аргументов этой функции может достигать 255 штук. Здесь можно прописать, либо конкретные числа, либо адреса ячеек, либо диапазоны ячеек. Мы воспользуемся последним вариантом. Для этого кликаем по области ввода информации для первого аргумента, затем зажав левую кнопку мыши выделяем все ячейки одного из столбцов нашей таблицы (не считая шапки), после чего жмем кнопку OK.Аргументы функции СЧЕТ
  8. В результате проделанных действий в выбранной ячейке будет выведено результат расчетов по оператору ДОВЕРИТ.НОРМ. В нашей задаче его значение оказалось равным 4,9583603.Результат функции ДОВЕРИТ.НОРМ в ячейке
  9. Но это еще не конечный результат в нашей задаче. Далее требуется рассчитать среднее значение по заданному интервалу. Для этого потребуется применить функцию “СРЗНАЧ”, которая выполняет задачу по вычислению среднего значения в пределах указанного диапазона данных.
    Формула оператора пишется так: =СРЗНАЧ(число1;число2;...).
    Выделяем ячейку, куда планируем вставить функцию и жмем кнопку “Вставить функцию”.Вставка функции в ячейку
  10. В категории “Статистические” выбираем нудный оператор “СРЗНАЧ” и кликаем OK.Выбор оператора СРЗНАЧ в Мастере функций
  11. В аргументах функции в значении аргумента “Число” указываем диапазон, в который входят все ячейки со значениями всех замеров. Затем кликаем OK.Аргументы функции СРЗНАЧ
  12. В результате проделанных действий среднее значение будет автоматически подсчитано и выведено в ячейку с только что вставленной функцией.Результат функции СРЗНАЧ в ячейке
  13. Теперь нам нужно рассчитать границы ДИ (доверительного интервала). Начнем с расчета значения правой границы. Выбираем ячейку, куда хотим вывести результат, и выполняем в ней сложение результатов, полученных с помощью операторов “СРЗНАЧ” и “ДОВЕРИТ.НОРМ”. В нашем случае формула выглядит так: A14+A16. После ее набора жмем Enter.Формула расчета правой границы доверительного интервала
  14. В результате будет произведен расчет и результат немедленно отобразится в ячейке с формулой.Результат расчета правой границы доверительного интервала в ячейке
  15. Затем аналогичным способом выполняем расчет для получения значения левой границы ДИ. Только в этом случае значение результата “ДОВЕРИТ.НОРМ” нужно не прибавлять, а вычитать из результата, полученного при помощи оператора “СРЗНАЧ”. В нашем случае формула выглядит так: =A16-A14.Формула расчета левой границы доверительного интервала
  16. После нажатия Enter мы получим результат в заданной ячейке с формулой.Результат расчета левой границы доверительного интервала в ячейке

Примечание: В пунктах выше мы постарались максимально подробно расписать все шаги и каждую применяемую функцию. Однако все прописанные формулы можно записать вместе, в составе одной большой:

  • Для определения правой границы ДИ общая формула будет выглядеть так:
    =СРЗНАЧ(B2:B11)+ДОВЕРИТ.НОРМ(0,05;8;СЧЁТ(B2:B11)).
  • Точно также и для левой границы, только вместо плюса нужно поставить минус:
    =СРЗНАЧ(B2:B11)-ДОВЕРИТ.НОРМ(0,05;8;СЧЁТ(B2:B11)).

Метод 2: оператор ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ

Теперь давайте познакомимся со вторым оператором для определения доверительного интервала – ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ. Данная функция была внедрена в программу относительно недавно, начиная с версии Эксель 2010, и направлена на определение ДИ выбранной совокупности данных с применением распределения Стьюдента, при неизвестной дисперсии.

Формула функции ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ выглядит следующим образом:

=ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ(Альфа;Cтанд_откл;Размер)

Давайте разберем применение данного оператора на примере все той же таблицы. Только теперь стандартное отклонение по условиям задачи нам неизвестно.

  1. Сначала выбираем ячейку, куда планируем вывести результат. Затем кликаем по значку “Вставить функцию” (слева от строки формул).Вставка функции в ячейку
  2. Откроется уже хорошо знакомое окно Мастера функций. Выбираем категорию “Статистические”, затем из предложенного списка функций щелкаем по оператору “ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ”, после чего – OK.Выбор оператора ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ в Мастере функций
  3. В следующем окне нам нужно настроить аргументы функции:.
  4. В выбранной ячейке отобразится значение доверительного интервала согласно заданным нами параметрам.Результат функции ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ в ячейке
  5. Далее нам нужно рассчитать значения границ ДИ. А для этого потребуется получить среднее значение по выбранному диапазону. Для этого снова применим функцию “СРЗНАЧ”. Алгоритм действий аналогичен тому, что был описан в первом методе.Результат функции СРЗНАЧ в ячейке
  6. Получив значение “СРЗНАЧ”, можно приступать к расчетам границ ДИ. Сами формулы ничем не отличаются от тех, что использовались с оператором “ДОВЕРИТ.НОРМ”:
    • Правая граница ДИ=СРЗНАЧ+ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТ
    • Левая граница ДИ=СРЗНАЧ-ДОВЕРИТ.СТЬЮДЕНТЗначения правой и левой границ доверительного интервала в ячейках таблицы

Заключение

Арсенал инструментов Excel невероятно большой, и наряду с распространенными функциями, программа предлагает большое разнообразие специальных функций, которые помогут существенно облегчить работу с данными. Возможно, описанные выше шаги некоторым пользователям, на первый взгляд, могут показаться сложными. Но после детального изучения вопроса и последовательности действий, все станет намного проще.

Доверительный интервал в Excel — это диапазон значений совокупности, в котором лежат наши истинные значения. Он принимает значение ДОВЕРИТЕЛЬНОСТЬ, сосредоточенное вокруг среднего значения совокупности диапазона значений. Таким образом, вычислив значение ДОВЕРИТЕЛЬНОСТИ, мы можем легко построить значение доверительного интервала вокруг среднего значения выборки.

ДОВЕРИЕ — это статистическая функция в Excel, которая использует среднее значение данных выборки, стандартное отклонение выборки и количество выборок для вычисления значения достоверности для построения значения доверительного интервала.

Оглавление

  • Что такое доверительный интервал в Excel?
    • Синтаксис
    • Как рассчитать и найти доверительный интервал в Excel?
    • Что нужно помнить здесь
    • Рекомендуемые статьи

Доверительный интервал в ExcelСинтаксис

Ниже приведен синтаксис функции ДОВЕРИЕ.

Доверительный интервал в синтаксисе Excel

  • Альфа: Это знак, который находится на уровне достоверности 1; если 90% — уровень достоверности, то уровень значимости 0,10.
  • Среднеквадратичное отклонение: Это SD диапазона данных.
  • Размер: Количество наблюдений в наборе данных.

Чтобы сравнить значение доверительного интервала, нам нужно дополнительно вычислить среднее значение набора данных. Но сначала мы увидим несколько примеров для практического понимания.

Как рассчитать и найти доверительный интервал в Excel?

Ниже приведен пример расчета доверительного интервала в Excel.

.free_excel_div{фон:#d9d9d9;размер шрифта:16px;радиус границы:7px;позиция:относительная;margin:30px;padding:25px 25px 25px 45px}.free_excel_div:before{content:»»;фон:url(центр центр без повтора #207245;ширина:70px;высота:70px;позиция:абсолютная;верх:50%;margin-top:-35px;слева:-35px;граница:5px сплошная #fff;граница-радиус:50%} Вы можете скачать этот шаблон Excel для доверительного интервала здесь – Шаблон Excel с доверительным интервалом

Одна из опрошенных компаний по доставке еды неоднократно доставляла еду покупателю. Они зафиксировали время, затраченное на доставку еды покупателю.

Решение

Ниже приведены образцы данных того же самого.

Доверительный интервал в Excel Пример 1

Из приведенных выше данных нам нужно решить доверительный интервал времени, чтобы доставить еду быстро.

Выполните следующие шаги, чтобы рассчитать значение достоверности.

  1. Сначала скопируйте приведенные выше данные на рабочий лист Excel.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1

  2. Из приведенных выше данных нам нужно рассчитать определенные значения, необходимые для функции ДОВЕРИЕ в Excel. Итак, первое, что нам нужно рассчитать, это значение MEAN. Затем вычислите среднее значение, используя СРЗНАЧ в функции Excel.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.1

    Таким образом, среднее время доставки еды в десяти случаях составляет 52 минуты.

  3. Рассчитайте стандартное отклонение набора данных с помощью функции СТАНДОТКЛОН.П.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.2

  4. Теперь нам нужно записать уровень доверия компании по доставке еды, чтобы взять на себя обязательство доставить еду быстро. Они совершают с вероятностью 95%; затем нам нужно рассчитать значение значимости.
    Значение значимости будет равно 1 – значение достоверности = 5%, т.е. 0,05.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.3

  5. Последняя часть, которую нам нужно записать, — это количество раз, когда эксперимент проводился, в данном случае — десять раз.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.4

    Используя эти значения, мы рассчитаем значение ДОВЕРИТЕЛЬНОСТИ.

  6. Откройте функцию ДОВЕРИЕ в ячейке E6.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.5

  7. Первым аргументом этой функции является Alpha, т. е. значение значимости. Таким образом, наше значение значимости равно 0,05, которое находится в ячейке E4.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.6

  8. Далее идет стандартное отклонение выборочных данных. Мы уже рассчитали это стандартное отклонение в ячейке E3, поэтому дайте ссылку на ячейку.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.7

  9. Последним аргументом функции ДОВЕРИТЕЛЬНОСТЬ является размер, т. е. количество проведенных экспериментов, поэтому укажите ссылку на ячейку как ячейку E5.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.8

  10. Хорошо, это все. Закройте скобку и нажмите клавишу ввода, чтобы получить значение достоверности.

    Доверительный интервал в Excel Пример 1.9

Итак, достоверность ряда данных составляет 8,30; используя это, мы можем построить значение доверительного интервала.

Значение доверительного интервала получается путем сложения и вычитания значения достоверности из среднего значения набора данных.

Так, Доверительный интервал (ДИ) = СРЕДНЕЕ ± доверительное значение.

Пример 1.10

  • ДИ = 52 ± 8,30
  • ДИ = 52 + 8,30 или 52 – 8,30
  • ДИ = от 44,10 до 60,70.

Что нужно помнить здесь

  • Доверительный интервал в Excel — это плюс или минус среднего значения набора данных и значения достоверности.
  • Доверительная функция принимает только числовые значения.
  • Функция УВЕРЕННОСТЬ в Excel была обновлена ​​до УВЕРЕННОСТИ в последних версиях. Функции NORM & CONFIDENCE.T.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство по доверительному интервалу в Excel. Здесь мы обсудим, как рассчитать значения доверительного интервала в Excel с помощью функции доверия с примерами и загружаемыми шаблонами Excel. Вы также можете посмотреть на эти полезные функции в Excel —

  • Дисперсия против стандартного отклонения
  • Расчет рентабельности инвестиций в Excel
  • Возврат каретки Excel
  • Примеры линейной регрессии

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Что такое добавление данных в таблицу excel
  • Что такое динамические массивы в excel
  • Что такое дистрибутив word
  • Что такое динамическая ссылка в excel
  • Что такое диспр в excel