O que é intervalo de confiança
Quando você mede uma amostra, a média ou a porcentagem encontrada quase nunca é exatamente igual à da população inteira. O intervalo de confiança (IC) dá uma faixa de valores plausíveis para o número verdadeiro, junto com um nível de confiança, em geral 95%. É o que aparece em artigos científicos como "média de 50 (IC 95%: 45,9 a 54,1)".
Fórmulas
Média, com desvio padrão da amostra (t de Student)
IC = x̄ ± tα/2; n−1 × s ÷ √n
Média, com desvio padrão da população conhecido (z)
IC = x̄ ± zα/2 × σ ÷ √n
Proporção
IC = p̂ ± zα/2 × √[p̂ × (1 − p̂) ÷ n]
- x̄: média da amostra; p̂: proporção da amostra (sucessos ÷ n)
- s ou σ: desvio padrão da amostra ou da população
- n: tamanho da amostra
- t ou z: valor crítico do nível de confiança escolhido
O termo depois do ± é a margem de erro.
Exemplo: média
Uma amostra de 25 lâmpadas teve vida útil média de 50 mil horas, com desvio padrão amostral de 10 mil horas. IC de 95%:
- Erro padrão: 10 ÷ √25 = 10 ÷ 5 = 2
- Valor crítico t com 24 graus de liberdade: 2,0639
- Margem de erro: 2,0639 × 2 = 4,1278
- IC: 50 ± 4,1278 = 45,87 a 54,13 mil horas
Se o desvio de 10 fosse da população (σ), o valor crítico seria z = 1,96, a margem 3,92 e o IC de 46,08 a 53,92.
Exemplo: proporção
Numa pesquisa com 1.000 pessoas, 520 aprovaram um serviço (p̂ = 52%). IC de 95%:
- Erro padrão: √(0,52 × 0,48 ÷ 1.000) = 0,0158
- Margem: 1,96 × 0,0158 = 0,0310 (3,1 pontos percentuais)
- IC: 48,90% a 55,10%
Repare que o intervalo inclui valores abaixo de 50%: a pesquisa não permite afirmar, com 95% de confiança, que a maioria aprova. A calculadora também mostra o intervalo de Wilson, mais preciso em amostras pequenas ou quando a proporção fica perto de 0% ou 100%.
Valores críticos da t de Student (bilateral)
| Graus de liberdade | 90% | 95% | 99% |
|---|---|---|---|
| 5 | 2,015 | 2,571 | 4,032 |
| 10 | 1,812 | 2,228 | 3,169 |
| 24 | 1,711 | 2,064 | 2,797 |
| 30 | 1,697 | 2,042 | 2,750 |
| Infinito (z) | 1,645 | 1,960 | 2,576 |
Quanto maior a amostra, mais a t se aproxima da normal. A calculadora usa o valor exato para qualquer nível de confiança.
Como interpretar corretamente
O nível de confiança se refere ao método, não a um intervalo específico: se a mesma pesquisa fosse repetida 100 vezes, cerca de 95 dos intervalos calculados conteriam o valor verdadeiro. O IC também só considera o erro de amostragem aleatória: amostras por conveniência, perguntas mal formuladas ou não resposta podem gerar viés que nenhum intervalo corrige. Para planejar quantas pessoas pesquisar antes de coletar, use acalculadora de tamanho da amostra.