השגיאה התקנית (SE) היא מדד לדיוק ממוצע המדגם כאומד לממוצע האוכלוסייה. ככל שהשגיאה התקנית קטנה יותר, כך הממוצע המוערך מדויק יותר.
נוסחת השגיאה התקנית
SE = s / √n
כאשר:
- s = סטיית התקן של המדגם
- n = גודל המדגם
- √n = שורש ריבועי של גודל המדגם
דוגמה פתורה: 25 מטופלים
תרחיש: מחקר רפואי על 25 מטופלים (n = 25), קצב לב ממוצע x̄ = 72 פעימות/דקה, סטיית תקן s = 10 פעימות/דקה.
שלב 1: יישם את נוסחת השגיאה התקנית
SE = s / √n = 10 / √25 = 10 / 5 = 2 פעימות/דקה
פרשנות: שגיאה תקנית של 2 פעימות/דקה מציינת שממוצע המדגם שלנו (72 פעימות/דקה) צפוי להיות בטווח של ±2 פעימות/דקה מהממוצע האמיתי של האוכלוסייה.
חישוב רווח סמך של 95%
בידיעת השגיאה התקנית, ניתן לבנות רווח סמך של 95%:
רווח סמך 95% = x̄ ± 1.96 × SE
יישום על הדוגמה:
72 ± 1.96 × 2 = 72 ± 3.92
רווח סמך 95%: מ-68.08 עד 75.92 פעימות/דקה
משמעות הדבר: אנו בטוחים ב-95% שקצב הלב הממוצע האמיתי של האוכלוסייה נמצא בין 68.08 ל-75.92 פעימות/דקה.
השוואה בין סטיית תקן לשגיאה תקנית
| קריטריון | סטיית תקן (SD) | שגיאה תקנית (SE) |
|---|---|---|
| מה הוא מודד | פיזור ערכים בודדים | דיוק הממוצע המוערך |
| השפעת גודל המדגם | כמעט ולא משתנה | יורדת עם גידול גודל המדגם |
| שימוש נפוץ | תיאור נתונים ושונות | הסקה ואמידה סטטיסטית |
ההשפעה המהותית של גודל המדגם
הגדלת גודל המדגם משפרת באופן מהותי את דיוק האמידה:
- הכפלה של n מקטינה את SE בגורם √2 (כ-29%)
- הכפלה פי ארבע של n מקטינה את SE בדיוק לחצי
קשר זה הוא הסיבה שבגללה חוקרים מגדילים את גודלי המדגמים שלהם להשגת דיוק רב יותר.
מתי להשתמש ב-SD ומתי ב-SE
- השתמש ב-SD בעת תיאור השונות בתוך קבוצה ובעת השוואת קבוצות.
- השתמש ב-SE בעת דיווח על דיוק הממוצע, בעת בניית רווחי סמך ובעת ביצוע מבחנים סטטיסטיים.