题目
5.为研究某药物的疗效,随机抽取200名患者进行试验,结果180人有效,试估计该药总体有效率的95%置信区间。
5.为研究某药物的疗效,随机抽取200名患者进行试验,结果180人有效,试估计该药总体有效率的95%置信区间。
题目解答
答案
样本有效率 $ p = \frac{180}{200} = 0.9 $。
对于95%置信水平,$ z = 1.96 $。
计算标准误:
\[ \text{SE} = \sqrt{\frac{p(1-p)}{n}} = \sqrt{\frac{0.9 \times 0.1}{200}} \approx 0.021213 \]
计算 margin of error:
\[ \text{ME} = z \times \text{SE} \approx 1.96 \times 0.021213 \approx 0.041577 \]
置信区间:
\[ \text{下限} = p - \text{ME} \approx 0.858423 \]
\[ \text{上限} = p + \text{ME} \approx 0.941577 \]
转换为百分比:
\[ \boxed{(85.8\%, 94.2\%)} \]
**答案:**
该药总体有效率的95%置信区间为 $\boxed{(85.8\%, 94.2\%)}$。
解析
本题考查总体率的置信区间估计。解题思路如下:
- 首先,根据已知的样本数据计算样本有效率$p$,样本有效率的计算公式为$p=\frac{有效人数}{总人数}$。
- 接着,确定置信水平对应的$z$值,对于$95\%$的置信水平,$z = 1.96$,这是一个常用的标准正态分布分位数,可通过查阅标准正态分布表得到。
- 然后,计算样本率的标准误$SE$,其计算公式为$SE=\sqrt{\frac{p(1 - p)}{n}}$,其中$n$为样本量。
- 再计算边际误差$ME$,公式为$ME = z\times SE$。
- 最后,根据样本有效率$p$和边际误差$ME$计算置信区间的下限和上限,下限为$p - ME$,上限为$p + ME$,并将结果转换为百分比形式。
下面进行详细计算:
- 计算样本有效率$p$:
已知有效人数为$180$人,总人数$n = 200$人,根据公式$p=\frac{有效人数}{总人数}$,可得$p=\frac{180}{200}=0.9$。 - 确定$z$值:
对于$95\%$的置信水平,$z = 1.96$。 - 计算标准误$SE$:
将$p = 0.9$,$n = 200$代入公式$SE=\sqrt{\frac{p(1 - p)}{n}}$,可得$SE=\sqrt{\frac{0.9\times(1 - 0.9)}{200}}=\sqrt{\frac{0.9\times0.1}{200}}\approx0.021213$。 - 计算边际误差$ME$:
将$z = 1.96$,$SE\approx0.021213$代入公式$ME = z\times SE$,可得$ME = 1.96\times0.021213\approx0.041577$。 - 计算置信区间的下限和上限:
下限为$p - ME=0.9 - 0.041577 = 0.858423$,上限为$p + ME=0.9 + 0.041577 = 0.941577$。
将下限和上限转换为百分比形式,下限$0.858423\times100\%\approx85.8\%$,上限$0.941577\times100\%\approx94.2\%$。