Определение объема выборки с помощью математической формулы требует хотя бы примерно знать величину среднего квадратического отклонения изучаемого признака (см. главу «Обработка результатов исследования»).

Ошибка выборочного исследования уменьшается с увеличением выборки (допускается такое произвольное увеличение объем выборки, которое уменьшит ошибку до любого предела). Эта зависимость легла в основу решения «обратной задачи» - сколько необходимо взять людей или провести исследований, чтобы можно было гарантировать достоверный результат.

Поставленная задача решается с помощью следующей формулы:

где t - доверительный коэффициент,

σ - среднее квадратическое отклонение,

m - задаваемая степень точности.

Последовательность операций при использовании указанной формулы показана на типичном примере.

Предположим, требуется определить число исследований, необходимых для установления достоверных результатов обучения пятиклассников лазанию по канату целостным методом и методом по частям.

Принято, что в педагогических и биологических исследованиях минимально допустимой доверительной вероятностью является 95% (т. е. только в пяти случаях из ста могут появиться показатели, не подтверждающие принятую гипотезу). Подобной доверительной вероятности соответствует доверительный коэффициент t=1,96»2.

Допустим, что по условиям задач исследования можно воспользоваться величиной среднего квадратического отклонения, полученной в аналогичных предыдущих экспериментах, и она окажется равной 1,1. Будем считать, что для решения педагогической задачи в эксперименте потребуется степень точности в 0,2 балла, другими словами, колебания средней величины оценки успеваемости не должны превышать 0,2 балла.

Наконец, найденные значения подставляются в формулу:

.

Следовательно, надежность результатов исследования может быть достигнута только при объеме материала, равном минимум 121 показателю. В данном случае он может быть получен только за счет количества исследуемых (121 человек).

Объясняется это тем, что результативность эксперимента устанавливалась педагогической оценкой в баллах. Поэтому было бы безграмотно накапливать нужный объем материала за счет многократного выставления оценок сравнительно меньшему количеству лиц.

Определение объёма выборки с помощью таблицы достаточно больших чисел (см. стр. 49) требует от исследователя знания вероятности появления события (p), величины допустимой ошибки (mдоп) и величины вероятности (Р).

Величина вероятности появления события определяется в пределах от 0,1 до 0,5. Она зависит от размаха колебания показателей изучаемого явления. Чем больше р, тем больше потребуется выборка для получения достоверных результатов. Величина допустимой ошибки обычно принимается равной от 0,01 до 0, 05. Чем меньшей задается mдоп, тем большим должен быть объем выборки.

Уже отмечалось, что для педагогических исследований величина Р принимается равной 0,95. При исследованиях, требующих очень большой точности, считается, что Р должно равняться 0,99. Чем большей задается Р, тем больший потребуется объем выборки.

Пример: если по условию исследования требуется р = 0,1, mдоп = 0,05 и

Р = 0,95, то n = 138.

Если исследователь сомневается в точности задаваемого p, то необходимо брать его наибольшее значение (0,5). Например: при тех же самых значениях mдоп и Р, но при р = 0,5 объем выборки увеличивается до 384 единиц.

В силу того что максимальные значения р сопряжены с увеличением объема выборки, в таблице приводятся для р = 0,5 значения mдоп с 0,01 до 0,1. Это позволяет экспериментатору избежать чрезмерного увеличения объема выборки в том случае, если предмет исследований дает возможность увеличить mдоп до 0,1. Например, если Р = 0,95 и mдоп = 0,01, то n = 9603, а при mдоп = 0.1 и том же значении величины вероятности n = 96 (почти в 100 раз меньше!).

Таблица составлена на основе сокращения и соединения двух таблиц из книги «Методика и техника статистической обработки первичной социологической информации», ред. Г. В. Осипов, М., «Наука», 1968.

Таблица достаточно больших чисел