كيف تحسب حجم العينة في البحث العلمي: المعادلات والجداول والعوامل المؤثرة
دليل حساب حجم العينة للباحثين: العوامل المؤثرة، ومنطق جدول كريجسي ومورجان ومعادلة ستيفن ثامبسون، وتحليل القوة الإحصائية، وكيف تبرر حجم عينتك في الرسالة.
الحد الأدنى لحجم العينة لتقدير نسبة أو متوسط في دراسة مسحية، مع أثر التصميم للعينة العنقودية وعدد المدعوين، والمعادلة بقيمك وفقرة جاهزة لفصل المنهجية.
تحسب الحاسبة حجم العينة اللازم لتقدير نسبة في المجتمع بمعادلة كوكران، ثم تصححها عندما يكون المجتمع محدودًا ومعروف الحجم:
n₀ = z² × p × (1 − p) ÷ e²
n = n₀ ÷ (1 + (n₀ − 1) ÷ N)
تقرب النتيجة إلى العدد الصحيح الأعلى، ثم تقسم على معدل الاستجابة إن أدخلته.
معادلة ستيفن ثامبسون والمعادلة التي بني عليها جدول كريجسي ومورجان تكافئان جبريًا معادلة كوكران مع تصحيح المجتمع المحدود، بشرط أن تستخدم مستوى الثقة وهامش الخطأ والنسبة نفسها. والفرق الوحيد في التقريب: جدول كريجسي ومورجان المنشور يقرب إلى أقرب عدد صحيح، والحاسبة تقرب إلى الأعلى احتياطًا كما هو متبع في حساب العينات، فقد يختلف رقم في الجدول بواحد، مثل 217 في الجدول و218 هنا لمجتمع من 500. هذه نتائج الحاسبة عند مستوى ثقة 95% وهامش 5% ونسبة 50%:
| حجم المجتمع | الحد الأدنى للعينة |
|---|---|
| 100 | 80 |
| 500 | 218 |
| 1,000 | 278 |
| 5,000 | 357 |
| 10,000 | 370 |
| 100,000 | 383 |
| كبير جدًا أو غير معروف | 385 |
تتداول الرسائل العربية هذه الأسماء كأنها طرق مختلفة. عند المعطيات نفسها تعطي معادلات ثامبسون وماسون وجيجر الرقم نفسه الذي تعطيه معادلة كوكران مع التصحيح، لأنها إعادة ترتيب جبري لها. معادلة جيجر تثبت النسبة عند 0.50، ومعادلة أركن تستخدم N بدل N − 1 فتعطي رقمًا أصغر بكسر بسيط، ونسبتها إلى أركن ومصدرها الأصلي وافتراضاتها قيد التحقق العلمي، فلا نذكر لها مرجعًا. لذلك اختر الاسم الذي يطلبه قسمك، واذكر أنها معادلة كوكران أو صيغة مكافئة لها.
حين يكون هدفك تقدير متوسط متغير كمي، مثل متوسط درجة محور في الاستبانة، تحسب الحاسبة الحجم بالمعادلة نفسها في بنيتها، مع الانحراف المعياري بدل p(1 − p)، ثم تصحيح المجتمع المحدود:
n₀ = z² × σ² ÷ e²
n = n₀ ÷ (1 + n₀ ÷ N)
تصحيح المجتمع المحدود هنا بالصيغة n₀ ÷ (1 + n₀ ÷ N)، لأن الانحراف المعياري المدخل محسوب من عينة. وهي الصيغة نفسها في حزمتي PracTools وsamplingbook. الناتج حساس جدًا للانحراف المعياري: مضاعفته تضاعف العينة أربع مرات. ويفترض الحساب التقريب الطبيعي بانحراف معلوم، وحين يقدر الانحراف من بيانات الدراسة قد يلزم بتوزيع t عدد أكبر قليلًا، خاصة تحت 30.
إن سحبت عناقيد، مثل مدارس أو أحياء أو شعب، ثم أفرادًا منها، فإن أفراد العنقود الواحد يتشابهون، فتحمل العينة معلومات أقل من عينة عشوائية بسيطة بالحجم نفسه. أثر التصميم هو نسبة تباين التقدير في التصميم العنقودي إلى تباينه في عينة عشوائية بسيطة بالحجم نفسه، لذلك يضرب في n₀ قبل أي تصحيح:
DEFF = 1 + (m − 1) × ICC
n_D = n₀ × DEFF
ثم يطبق تصحيح المجتمع المحدود على n_D فقط حين يكون حجم المجتمع معروفًا ويشارك كل أفراد العناقيد المختارة. أما إذا سحبت عينة من داخل كل عنقود، فالتصحيح يعتمد على نسبة العناقيد المسحوبة، فلا تطبقه الحاسبة، ويكون الحجم المعروض أكبر قليلًا أو مساويًا. والتقريب إلى العدد الأعلى يأتي مرة واحدة في النهاية. أثر التصميم تعديل على ناتج الطريقة، وليس طريقة مستقلة. يصلح لعناقيد متقاربة الحجم تسحب عشوائيًا. لا يصلح حين تتفاوت أحجام العناقيد كثيرًا، ولا للمعاينة الطبقية، ولا للتجارب العنقودية أو المعاينة متعددة المراحل المعقدة، فهذه تحتاج صيغًا أخرى ومختصًا. والناتج حساس جدًا لقيمة ICC.
الحد الأدنى هو عدد الاستجابات المكتملة التي تحتاجها في التحليل. وللفقد صورتان مختلفتان: تسرب من بدأ قبل النهاية في دراسات المتابعة، وعدم استجابة من دعي في المسوح. يطبق كل منهما على مرحلته، التسرب أولًا ثم الاستجابة، فلا يحسب الفقد مرتين ولا تجمع النسبتان:
n_e = ⌈n_min ÷ (1 − δ)⌉
n_i = ⌈n_e ÷ r⌉
القسمة هي الصحيحة. الضرب في (1 + نسبة التسرب) يعطي عددًا أقل من المطلوب: 128 مع تسرب 30% تحتاج 183 مجندًا، لا 167. والأعداد الناتجة تقدير تخطيطي يكفي في المتوسط إن صدقت المعدلات المفترضة، ولا يضمن بلوغ الحد الأدنى: إن كان الفقد أعلى من المتوقع نقص العدد. وهذا التعديل يعوض نقص العدد فقط، ولا يعالج تحيز من لا يستجيب.
أدلة مرتبطة
دليل حساب حجم العينة للباحثين: العوامل المؤثرة، ومنطق جدول كريجسي ومورجان ومعادلة ستيفن ثامبسون، وتحليل القوة الإحصائية، وكيف تبرر حجم عينتك في الرسالة.
أنواع العينات في البحث العلمي العشوائية وغير العشوائية بالأمثلة: جدول مقارنة، ومتى تختار كل نوع، وكيف تكتب العينة في رسالتك، وعبارات صواب وخطأ محلولة عن العينات.
دليل عملي لتصميم استبانة بحثية صحيحة: أنواع الأسئلة ومقاييسها كمقياس ليكرت، وخطوات التصميم، وشروط الاستبانة الجيدة، وأخطاء صياغة الفقرات الشائعة وكيفية تجنبها.