Математика

Кластерная выборка: дизайн-эффект

Оценивает потери эффективной численности при одинаковых кластерах и заданной внутрикластерной корреляции.

∑быстрый расчёт
онлайн
Введите данные
Данные не отправляются на сервер
Результат
Дизайн-эффект1,9
Полная численность200
Эффективная численность по дисперсии105,2632
Множитель стандартной ошибки1,3784
Формула

Как считается результат

Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE.
Пример с тестовыми данными

Количество независимых кластеров: 20; Наблюдений в каждом кластере: 10; Плановая внутрикластерная корреляция ρ: 0,1

Дизайн-эффект: 1,9; Полная численность: 200; Эффективная численность по дисперсии: 105,2631579; Множитель стандартной ошибки: 1,378404875
О расчёте

Как пользоваться
калькулятором

Оценивает потери эффективной численности при одинаковых кластерах и заданной внутрикластерной корреляции.

Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE.

  1. 01
    Подготовьте данные

    Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: количество независимых кластеров; наблюдений в каждом кластере; плановая внутрикластерная корреляция ρ.

  2. 02
    Проверьте единицы и условия

    Одинаковый размер кластеров, независимость между ними, обменная неотрицательная корреляция внутри и равные веса. Не применяется автоматически к неравным кластерам, многоступенчатой выборке или конечной совокупности. Значение ρ — предположение для конкретного исхода, не универсальное свойство проекта.

  3. 03
    Прочитайте результат

    Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

Подробное объяснение

Как читать результат

Расшифровка показателей, пример вычисления и ограничения метода — без лишних терминов.

01

Что означают результаты

Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

02

Когда модель применима

Одинаковый размер кластеров, независимость между ними, обменная неотрицательная корреляция внутри и равные веса. Не применяется автоматически к неравным кластерам, многоступенчатой выборке или конечной совокупности. Значение ρ — предположение для конкретного исхода, не универсальное свойство проекта.

Разбор по шагам

Пример расчёта

Пример 1
Исходные данные
Количество независимых кластеров: 20; Наблюдений в каждом кластере: 10; Плановая внутрикластерная корреляция ρ: 0,1
Вычисление
Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE. Дизайн-эффект: (1+((10)-1) × (0,1)) = 1,9. Полная численность: (20) × (10) = 200. Эффективная численность по дисперсии: (20) × (10) ÷ (1+((10)-1) × (0,1)) = 105,2631579. Множитель стандартной ошибки: sqrt((1+((10)-1) × (0,1))) = 1,378404875.
Результат
Дизайн-эффект: 1,9; Полная численность: 200; Эффективная численность по дисперсии: 105,2631579; Множитель стандартной ошибки: 1,378404875

Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

Пример 2
Исходные данные
Количество независимых кластеров: 20; Наблюдений в каждом кластере: 10; Плановая внутрикластерная корреляция ρ: 0
Вычисление
Дизайн-эффект: (1+((10)-1) × (0)) = 1. Полная численность: (20) × (10) = 200. Эффективная численность по дисперсии: (20) × (10) ÷ (1+((10)-1) × (0)) = 200. Множитель стандартной ошибки: sqrt((1+((10)-1) × (0))) = 1.
Результат
Дизайн-эффект: 1; Полная численность: 200; Эффективная численность по дисперсии: 200; Множитель стандартной ошибки: 1

Этот вариант использует другие исходные данные: Плановая внутрикластерная корреляция ρ — 0. Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

Формула и обозначения

Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE.

clusters — количество независимых кластеров.

size — наблюдений в каждом кластере.

correlation — плановая внутрикластерная корреляция ρ.

Практическое применение

Оценивает потери эффективной численности при одинаковых кластерах и заданной внутрикластерной корреляции. Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE.

Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

Частые ошибки

Используйте исходные величины именно для рассматриваемого случая: количество независимых кластеров; наблюдений в каждом кластере; плановая внутрикластерная корреляция ρ.

Одинаковый размер кластеров, независимость между ними, обменная неотрицательная корреляция внутри и равные веса. Не применяется автоматически к неравным кластерам, многоступенчатой выборке или конечной совокупности. Значение ρ — предположение для конкретного исхода, не универсальное свойство проекта.

Источники и допущения

Основание расчёта

Метод, правило или ставка сверены с указанным источником. Последняя проверка этой реализации: 2026-09-30.

Cochrane: дизайн-эффект и эффективная численность кластеров ↗
Коротко о главном

Вопросы
и ответы

Что показывает «дизайн-эффект»?+

Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров.

Как проверить расчёт на конкретном примере?+

Количество независимых кластеров: 20; Наблюдений в каждом кластере: 10; Плановая внутрикластерная корреляция ρ: 0,1. Дизайн-эффект: 1,9; Полная численность: 200; Эффективная численность по дисперсии: 105,2631579; Множитель стандартной ошибки: 1,378404875. Для равных кластеров размера m и общей корреляции ρ дизайн-эффект DE=1+(m−1)ρ. Он умножает дисперсию относительно простой независимой выборки, поэтому Neff=Km/DE и стандартная ошибка умножается на √DE.

Какие ограничения есть у метода?+

Одинаковый размер кластеров, независимость между ними, обменная неотрицательная корреляция внутри и равные веса. Не применяется автоматически к неравным кластерам, многоступенчатой выборке или конечной совокупности. Значение ρ — предположение для конкретного исхода, не универсальное свойство проекта.

Можно ли изменить исходные данные и сравнить варианты?+

Да. Эффективная численность может быть дробной: это эквивалент точности, не количество реальных людей. При ρ=1 повторные наблюдения внутри кластера не добавляют информации, и Neff равно числу кластеров. Сравнивайте варианты в одинаковых единицах и при неизменных допущениях: Одинаковый размер кластеров, независимость между ними, обменная неотрицательная корреляция внутри и равные веса. Не применяется автоматически к неравным кластерам, многоступенчатой выборке или конечной совокупности. Значение ρ — предположение для конкретного исхода, не универсальное свойство проекта.