Кіріспе
Белгісіз параметрді бағалау ауқымы. Жиілік статистикасында, сенімділік интервалы (СИ) – бағаланып отырған параметрді қамтитын интервал ретінде бейресми түрде қарастырылады. Нақтырақ айтқанда, белгілі бір сенімділік деңгейі берілгенде (әдетте 95% және 99%), СИ – параметрді бағаланған уақыттың белгілі бір пайызын қамтитын кездейсоқ интервал болып табылады. Сенімділік деңгейі, сенім дәрежесі немесе сенім коэффициенті – параметрдің нақты мәнін теориялық тұрғыдан қамтитын СИ-лердің ұзақ мерзімді үлесін (берілген сенімділік деңгейінде) көрсетеді; бұл номиналды жабу ықтималдығымен тең. Мысалы, 95% деңгейінде есептелген барлық интервалдардың 95%-ы параметрдің нақты мәнін қамтуы керек. СИ-дің еніне әсер ететін факторларға үлгінің көлемі, үлгідегі өзгергіштік және сенімділік деңгейі жатады. Қалған жағдайлар бірдей болса, үлгі көлемі үлкен болғанда сенімділік интервалы тар болады, үлгідегі өзгергіштік жоғары болғанда сенімділік интервалы кеңейеді, ал сенімділік деңгейі жоғары болғанда сенімділік интервалы да кеңейеді.
Informally, in frequentist statistics, a confidence interval (CI) is an interval which is expected to typically contain the parameter being estimated. More specifically, given a confidence level (95% and 99% are typical values), a CI is a random interval which contains the parameter being estimated % of the time. The confidence level, degree of confidence or confidence coefficient represents the long run proportion of CIs (at the given confidence level) that theoretically contain the true value of the parameter; this is tantamount to the nominal coverage probability. For example, out of all intervals computed at the 95% level, 95% of them should contain the parameter's true value. Factors affecting the width of the CI include the sample size, the variability in the sample, and the confidence level. All else being the same, a larger sample produces a narrower confidence interval, greater variability in the sample produces a wider confidence interval, and a higher confidence level produces a wider confidence interval.
Қажетті қасиеттер
Стандартты статистикалық процедураларды қолданғанда, сенімділік интервалдарын құрудың стандартты әдістері көбінесе болады. Олар белгілі бір қажетті қасиеттерді қамтитындай етіп жасалған, және процедура негізделген болжамдар дұрыс болған жағдайда олар сақталады. Бұл қалаулы қасиеттер: жарамдылық, оңтайлылық және инварианттылық деп сипатталады. Осы үш қасиеттің ішінде "жарамдылық" ең маңыздысы, одан кейін "оңтайлылық" келеді. "Инварианттылық" сенімділік интервалды құрастыру ережесіне емес, оны алу әдісінің қасиеті ретінде қарастырылуы мүмкін. Стандартты емес жағдайларда да осы қасиеттерді іздеу қажет.
Қолданылу мерзімі
Бұл сенімдік интервалдың номиналды қамту ықтималдығы (сенім деңгейі) дәл немесе жақсы жуықтамамен сақталуы керек екенін білдіреді.
Оптималдылық
Бұл сенімдік интервалды құру ережесі дерек жиынтығындағы ақпаратты барынша пайдалануға тиіс екенін білдіреді. Есімізде болсын, деректердің жартысын жойытып жібергеннің өзінде жарамды сенімдік интервалды есептеуге болады. Оптималдылықты бағалаудың бір жолы – интервалдың ұзындығы, сондықтан сенімдік интервалды құру ережесі, егер ол әдетте қысқарақ интервалдарға алып келсе, басқа ережеден жақсы деп саналады.
Өзгермеушілік
Көптеген қолданбаларда бағаланатын шама нақты анықталмаған болуы мүмкін. Мысалы, сауалнама халықтың медианалық табысының бағасын беруі мүмкін, бірақ бұл медианалық табыстың логарифмін бағалау ретінде де қарастырылуы мүмкін, өйткені графикалық нәтижелерді көрсету үшін бұл жиі қолданылатын масштаб. Медианалық табысқа сенімділік интервалын құрастыруға қолданылатын әдіс, медианалық табыстың логарифміне сенімділік интервалын құрастыруға қолданылғанда да бірдей нәтижелер беруі тиіс: атап айтқанда, соңғы интервалдың шектеріндегі мәндер бұрынғы интервалдың шектеріндегі мәндердің логарифмдеріне тең болуы керек.
Алындыру әдістері
Стандартты емес қолданулар үшін сенімділік интервалдарын құру ережесін алуға бірнеше тәсіл бар. Стандартты процедураларға қатысты белгіленген ережелер осы тәсілдердің бірі арқылы негізделуі немесе түсіндірілуі мүмкін. Әдетте, сенімділік интервалдарын құру ережесі, қарастырылып отырған шаманың нүктелік бағасын анықтаудың нақты бір жолымен тығыз байланысты болады.
Қорытынды статистика
Бұл бағалау үшін сәттер әдісімен тығыз байланысты. Мысалы, егер бағалауға тиіс шама – халықтың орташа мәні болса, онда табиғи бағалау – үлгідегі орташа мән. Сол сияқты, үлгідегі дисперсияны халық дисперсиясын бағалау үшін қолдануға болады. Нақты орташа мәнге сенімділік интервалын үлгідегі орташа мәнге центрірлеп, оның ені үлгідегі дисперсияның квадрат түбіріне пропорционал болып құрастыруға болады.
Ықтималдық теориясы
Бағалаулар ең жоғары ықтималдық принципін қолдану арқылы құрастырылуы мүмкін, сондай-ақ ықтималдық теориясы осы бағалаулар үшін сенімділік интервалдарын немесе сенімділік аймақтарын анықтаудың екі жолын ұсынады.
Есептеу теңдеулері
Бұл жердегі бағалау тәсілін сәттер әдісінің де, ең жоғары ықтималдық тәсілінің де жалпылауы ретінде қарастыруға болады. Бағалау теңдеулерінен шығарылған бағалауларға сүйенетін сенімділік аралықтарын құруға мүмкіндік беретін, ең жоғары ықтималдық теориясының нәтижелерінің де сәйкес жалпылаулары бар.
Интерпретация
Сенім аралығын әр түрлі жолмен түсіндіруге болады (мысалы, келесіде 95% сенім аралығын қарастырайық). Сенім аралығын көптеген үлгілерде (немесе қайта іріктеуде) ұзақ мерзімді жиілік ретінде түсіндіруге болады: "Егер осы процедура көптеген үлгілерде қайталанса, халық параметрінің нақты мәнін қамтитын есептелген 95% сенім аралықтарының үлесі 95%-қа жуықтай түседі".
О2 үшін сенімділік процедурасы
Стейгер ANOVA-дағы әсердің орташа өлшемдері үшін бірнеше сенімділік процедураларын ұсынды. Мори және басқалар. Сенім аралықтарының негізгі идеялары алғаш рет 1930 жылдардың басында дамыды, ал толық және жалпы есепті 1937 жылы Джерзи Нейман жасады. Бұған дейін, Фишер өзінің фидуциалдық таралымдар мен фидуциалдық аргументтерге қатысты алғашқы мақаласын жариялаған болатын. Күтпегендей, фидуциалдық аргументтің тұжырымдамалық негізі сенім аралықтарынан толығымен өзгеше болғанымен, бірнеше нақты мәселелердің шешімдері сәйкес келді. Осылайша, мен 1934 жылы жарияланған сенім аралықтары теориясын ұсынған алғашқы мақаламда, 1988 жылға қарай медициналық журналдар сенім аралықтарын баяндауды міндетті етті.