Доверительный интервал в математической статистике — это интервал, построенный с помощью случайной выборки из распределения с неизвестным параметром, такой, что он накрывает данный параметр с заданной вероятностью.

Определение

Пусть есть выборка из распределения , где  — неизвестный параметр. Пусть также задана достоверность (желаемая вероятность попадания) . Тогда случайный интервал , где

есть некоторые статистики имеющейся выборки, такой, что

,

называется -доверительным интервалом для параметра .

Если

,

то доверительный интервал называется точным.

Параметр называется степенью доверия или доверительной вероятностью интервала . Часто вместо используется . Например, термины -доверительный интервал и -доверительный интервал равнозначны.

Доверительная вероятность — вероятность того, что значение параметра генеральной совокупности находится в построенном для него доверительном интервале. Доверительная вероятность обычно обозначается (1 — α) и выбирается из значений 0,9; 0,95; 0,99 и т. п.

Примеры

• Доверительный интервал для математического ожидания нормальной выборки;
• Доверительный интервал для дисперсии нормальной выборки.

Байесовский доверительный интервал

В байесовской статистике существует схожее, но отличающееся в некоторых ключевых деталях определение доверительного интервала. Здесь оцениваемый параметр сам считается случайной величиной с некоторым заданным априорным распределением (в простейшем случае — равномерным), а выборка фиксирована (в классической статистике всё в точности наоборот). Байесовский -доверительным интервал — это интервал , покрывающий значение параметра с апостериорной вероятностью :

Как правило, классический и байесовский доверительные интервалы различаются. В англоязычной литературе байесовский доверительный интервал принято называть термином credible interval, а классический — confidence interval.