Como ya se ha mencionado antes, una
pregunta interesante de investigar sería cuál tiene que ser el tamaño
de la muestra que se debería considerar para que el intervalo de
confianza de una proporción cumpliera determinadas condiciones de
amplitud. Por ejemplo:
- Supongamos que se quiere estimar la proporción de individuos de una
ciudad que tienen más de 60 años. Para realizar el trabajo debemos
seleccionar de forma aleatoria una muestra de tamaño "n". La pregunta
que nos hacemos es cuál debe ser el valor mínimo de muestra que debe
considerarse para garantizar que con un nivel de con fianza del 95% el
error de estimación, radio de nuestro intervalo de confianza, no
supere el 2%. Como en este caso no disponemos de información alguna
sobre posibles valores aproximados de proporción, debemos suponer el
caso más desfavorable que sería p = 0,5.
- Supongamos que tenemos un dado ligeramente cargado del que
sospechamos que la proporción de salir cinco es 2/6. ¿Cuántas veces
debemos lanzarlo y anotar el resultado para que con un nivel de
confianza del 99% el error de nuestra estimación no supere el 5%?
Existen otras muchas situaciones en las que es importante la
localización de un tamaño muestral mínimo a partir del cual se
cumplan determinadas condiciones en nuestra estimación.
De la propia formulación del intervalo se observa que el tamaño que
debe exigirse para una muestra depende fundamentalmente del nivel de
confianza que se desee para los resultados y de la amplitud del
intervalo de confianza, (error máximo), que se esté dispuesto a
admitir. Fijados estos, y simplemente despejando algebraicamente
en las fórmulas, podemos calcular el tamaño mínimo de la muestra
que debe utilizarse para cumplir con las premisas estipuladas.
Para un nivel de confianza
Deduciendo de la fórmula correspondiente al error máximo admisible en el caso de la proporción:
Llegamos a la siguiente expresión para el tamaño mínimo de muestra en el caso de estimación de una proporción
Por ejemplo, los dos ejemplos planteados al inicio de esta sección se resolverían directamente aplicando la fórmula anterior:
En la siguiente escena puedes calcular
diversos tamaños muestrales variando los controles correspondientes al
nivel de confianza, al error máximo admisible y para utilizar también
en posibles ejercicios prácticos, para distintas proporciones.
La escena también dispone de la posibilidad de ver el cálculo de los
valores críticos asociados al nivel de confianza y también del cálculo
práctico de distintos casos de intervalos de confianza para que
observes como en la práctica se cumple la acotación del error máximo
admisible.