Planejador de Tamanho de Amostra e Margem de Erro

planeje o tamanho da amostra e a precisão de uma pesquisa

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Uma pesquisa nacional não precisa de mais gente que uma local 🖖

Quantas pessoas você precisa depende muito pouco de quantas pessoas existem. Com 95 % de confiança e ±5 %, esta ferramenta pede 385 respondentes seja a população de um milhão ou totalmente ilimitada — as duas dão a mesma resposta. Só quando a população cai para algo como 5.000 é que a correção para população finita começa a morder, e mesmo então ela apenas reduz 385 para 357. A intuição derrubada é a de que uma amostra deveria ser uma porcentagem do todo, o que tornaria desesperadora qualquer pesquisa num país inteiro; o que a fórmula realmente considera é quanta variação aleatória você aceita, e uma população de milhões não acrescenta nenhuma própria.

Por que a precisão custa ao quadrado 🖖

Este planejador responde a uma pergunta: quantas pessoas é preciso entrevistar para delimitar uma porcentagem a uma margem de erro escolhida? Como a margem diminui com a raiz quadrada do tamanho da amostra, dobrar a precisão custa quatro vezes mais respondentes — passar de ±3% para ±1.5% quadruplica n aproximadamente. Se a proporção esperada é desconhecida, use p = 0.5: isso maximiza p(1−p) e dá o maior e mais seguro tamanho de amostra.

Quando 2.4 milhões de respostas erraram 🖖

A fórmula da margem de erro mede apenas o erro de amostragem aleatória — ela pressupõe que cada respondente foi escolhido ao acaso. Em 1936, a Literary Digest entrevistou cerca de 2.4 milhões de pessoas e previu com confiança a vitória de Landon sobre Roosevelt; George Gallup acertou com apenas 50,000. Sua lista sobrerrepresentava donos de carro e telefone durante a Depressão, então uma amostra enorme mas enviesada perdeu para uma pequena e representativa. Nenhum tamanho de amostra corrige um marco amostral enviesado.

Problema resolvido na íntegra

  1. O tamanho da amostra para uma sondagem com precisão de ±5% a 95% de confiança 5 passos

    Pretende uma sondagem com uma precisão de ±5% a 95% de confiança. Deduza o tamanho da amostra — em seguida, determine quanto custa reduzir o erro para metade e por que razão a dimensão da população nunca aparece.

    1. A margem de erro é a semiamplitude do intervalo de confiança para uma proporção. Diminui com a raiz quadrada do tamanho da amostra, que é de onde surge tudo o que é surpreendente.

    2. Isole n. O valor 1.96 é o valor normal padronizado que corta 2.5% em cada cauda — é uma propriedade do nível de confiança, e não dos seus dados.

    3. Substitua. O planeador acima exibe este n, e a resposta de 385 é a razão pela qual tantas sondagens citam cerca de mil inquiridos.

    4. Note que se usou p = 0.5 sem conhecer a verdadeira proporção. Isso é deliberado: p(1−p) atinge o máximo nesse ponto, pelo que é o pior cenário e o tamanho da amostra é seguro, seja qual for o resultado final.

    5. Agora reduza o erro pretendido para metade. O quadrado no denominador é o responsável pelo impacto.

    Resposta

    385 pessoas para ±5%, e 1537 para ±2.5%. Quatro vezes o custo para duplicar a precisão — a lei da raiz quadrada a funcionar ao contrário, e a razão pela qual as sondagens estagnam nuns poucos milhares em vez de avançarem para ±1%, o que exigiria 9604. A outra surpresa é o que falta: a população nunca entra no cálculo. Uma amostra de 385 é tão precisa para uma cidade de 100 000 como para um país de 100 milhões, porque a estimativa depende de quantos inqueriu, e não de quantos não inqueriu.

Percurso de aprendizagem

Quando é que uma diferença é real?

Referências (1)

Problemas de exemplo

  • pesquisa rápida 95/5 - Confiança de 95% e margem de ±5% -> planejamento clássico de enquete rápida
  • rigorosa 95/3 - Uma precisão mais rigorosa de ±3% exige uma amostra substancialmente maior
  • população finita - A correção para população finita reduz o n necessário em populações pequenas
  • n=1000 dado - Dado n=1000, calcular a margem de erro resultante com 95% de confiança