Какво представлява доверителният интервал? | Статистика

Доверителният интервал е диапазон от стойности, който се използва за оценка на неизвестен параметър на популацията с определено ниво на достоверност. Това е начин за изразяване на несигурността около оценката на даден параметър на популацията, като например средната стойност.

Например в проучване, което изследва ефективността на ново физиотерапевтично лечение на болки в долната част на гърба, изследователите могат да съберат данни от извадка от пациенти и да изчислят средното намаление на болката за групата на лечение. 95 % доверителен интервал за средното намаление на болката е диапазон от стойности, в който се очаква да попадне истинското средно намаление на болката в популацията с вероятност 95 %. Това означава, че ако едно и също проучване се проведе 100 пъти, около 95 проучвания ще имат истинската средна стойност на популацията в рамките на своя 95% доверителен интервал.

Типичен пример е:

"Резултатите показват средно намаление на болката по VAS на четири седмици от 2,3 (95% CI 1,8 - 2,8)."

Доверителният интервал се изчислява въз основа на статистическите данни за извадката и желаното ниво на достоверност (обикновено 95% или 99%). Важно е да се отбележи, че доверителният интервал не показва дали нулевата хипотеза е вярна или невярна, а предоставя интервал от стойности, който вероятно включва истинския параметър на популацията с определено ниво на достоверност.

Какво ще кажете за ширината?

Тесният доверителен интервал показва, че средната стойност на извадката е по-точна оценка на средната стойност на популацията, докато широкият доверителен интервал показва, че средната стойност на извадката е по-малко точна. По принцип по-големите размери на извадките обикновено водят до по-тесни доверителни интервали и по този начин до по-точни оценки на параметрите на популацията.

Грешни схващания

Важно е да се отбележи, че не може да се каже, че има 95% вероятност истинската средна стойност на популацията да е в рамките на даден интервал от определен документ. Просто ще бъде така, или не. Ако обаче това изследване се повтори безкрайно много пъти, истинската средна стойност ще бъде намерена в рамките на генерираните интервали в 95% от случаите.

CI спрямо P-стойности

Доверителният интервал представлява диапазон от стойности за параметър на популацията (например средната разлика между две групи), който е оценен на базата на извадка. Интервалът се изчислява така, че ако повторим изследването многократно, определен процент от интервалите (определен от нивото на доверителност, обикновено 95%) ще съдържа истинската стойност на популацията.

За разлика от това p-стойността е вероятността нулевата хипотеза (напр. липса на разлика между групите) да е вярна, като се имат предвид данните от извадката и предположението, че нулевата хипотеза е правилна. Малка р-стойност (обикновено по-малка от 0,05) често се използва за отхвърляне на нулевата хипотеза и предполага, че има доказателства за разлика между групите.

Въпреки това p-стойността дава само двоен отговор на въпроса дали нулевата хипотеза може да бъде отхвърлена или не. Той не дава информация за големината или точността на ефекта, нито за вероятността той да се прояви в по-голяма популация. Тук доверителният интервал може да бъде по-полезен. Като предоставя диапазон от стойности за ефекта, доверителният интервал дава по-ясна представа за това колко се очаква лечението да промени резултата и колко несигурност има в тази оценка. Освен това доверителният интервал може да помогне да се избегне прекомерното тълкуване на значима р-стойност, тъй като статистически значимият резултат не означава непременно, че ефектът е практически или клинично значим. Размерът на ефекта може да ви помогне да направите тази преценка.

В обобщение, доверителният интервал дава по-пълна и по-нюансирана представа за резултатите от дадено проучване, докато р-стойността дава само двоичен отговор на въпроса за статистическата значимост.

Кампер, С. Дж. (2019). Confidence intervals: linking evidence to practice. journal of orthopaedic & sports physical therapy, 49(10), 763-764.

Гарднър, М. Дж. и Алтман, Д. Г. (1986). Доверителни интервали вместо P-стойности: оценяване вместо проверка на хипотези. Br Med J (Clin Res Ed), 292(6522), 746-750.

О'Брайън, С. Ф., и И, К. Л. (2016). Как да тълкувам доверителния интервал?. Transfusion, 56(7), 1680-1683.