Dispersjonsmål: varians og standardavvik

I studien av Statistikk, har vi noen strategier for å sjekke om verdiene som presenteres i et datasett er spredt eller ikke, og hvor langt fra hverandre de kan være. Verktøyene som brukes for å gjøre dette mulig klassifiseres som spredningstiltak og ringte forskjell og standardavvik. La oss se hva hver av dem representerer:

Forskjell:

  • Gitt et sett med data, er varians et mål for spredning som viser hvor langt hver verdi i det settet er fra den sentrale (gjennomsnittlige) verdien.

  • Jo mindre avvik, jo nærmere verdiene er gjennomsnittet; men jo større det er, jo lenger er verdiene fra gjennomsnittet.

  • Tenk på det x1, x2,…, XNeide er Nei elementer av en prøve er det X og det aritmetiske gjennomsnittet av disse elementene. Beregningen av prøvevarians Den er gitt av:

    Var. prøve = (x1x) ² + (x2x) ² + (x3x)² +... + (xNeix
    n - 1

  • Hvis vi derimot ønsker å beregne populasjonsavvikvil vi vurdere alle elementene i befolkningen, ikke bare et utvalg. I dette tilfellet har beregningen en liten forskjell. Se:

    Var. befolkning = (x1x) ² + (x2x) ² + (x3x)² +... + (xNeix
    Nei

Standardavvik:

  • Standardavviket er i stand til å identifisere "feilen" i et datasett, hvis vi ønsker å erstatte en av de samlede verdiene med det aritmetiske gjennomsnittet.

  • Standardavviket vises ved siden av det aritmetiske gjennomsnittet og informerer hvor "pålitelig" denne verdien er. Den presenteres som følger:

    aritmetisk gjennomsnitt (x) ± standardavvik (sd)

  • Beregningen av standardavviket gjøres fra den positive kvadratroten til variansen. Derfor:

    dp = √var

La oss nå bruke beregningen av varians og standardavvik i et eksempel:

På en skole bestemte styret seg for å se på antall studenter som har alle karakterer over gjennomsnittet i alle fag. For å bedre analysere det, bestemte regissør Ana seg for å sette sammen et bord med mengden “blå” karakterer i et utvalg på fire klasser over et år. Se under tabellen organisert av rektor:

Før du beregner avviket, er det nødvendig å sjekke aritmetisk gjennomsnitt(x) antall studenter over gjennomsnittet i hver klasse:

6. år x = 5 + 8 + 10 + 7 = 30 = 7,50.
4 4

7. år x = 8 + 6 + 6 + 12 = 32 = 8,00.
4 4

8. år x = 11 + 9 + 5 + 10 = 35 = 8,75.
4 4

9. år x = 8 + 13 + 9 + 4 = 34 = 8,50.
4 4

For å beregne variansen av antall studenter over gjennomsnittet i hver klasse, bruker vi a prøve, det er derfor vi bruker formelen prøvevarians:

Var. prøve = (x1x) ² + (x2x) ² + (x3x)² +... + (xNeix
n - 1

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

6. år → Var = (5 – 7,50)² + (8 – 7,50)² + (10 – 7,50)² + (7 – 7,50)²
4 – 1

Var = (– 2,50)² + (0,50)² + (2,50)² + (– 0,50)²
3

Var = 6,25 + 0,25 + 6,25 + 0,25
3

Var = 13,00
3
Var = 4,33

7. år → Var = (8 – 8,00)² + (6 – 8,00)² + (6 – 8,00)² + (12 – 8,00)²
4 – 1

Var = (0,00)² + (– 2,00)² + (– 2,00)² + (4,00)²
3

Var = 0,00 + 4,00 + 4,00 + 16,00
3

Var = 24,00
3
Var = 8,00

8. år → Var = (11 – 8,75)² + (9 – 8,75)² + (5 – 8,75)² + (10 – 8,75)²
4 – 1

Var = (2,25)² + (0,25)² + (– 3,75)² + (1,25)²
3

Var = 5,06 + 0,06 + 14,06 + 1,56
3

Var = 20,74
3
Var = 6,91

9. år → Var = (8 – 8,50)² + (13 – 8,50)² + (9 – 8,50)² + (4 – 8,50)²
4 – 1

Var = (– 0,50)² + (4,50)² + (0,50)² + (– 4,50)²
3

Var = 0,25 + 20,25 + 0,25 + 20,25
3

Var = 41,00
3
Var = 13,66

Når variansen til hver klasse er kjent, la oss nå beregne standardavviket:

6. år

dp = √var
dp = √4.33
dp ≈ 2,08

7. år

dp = √var
dp = √8,00
dp ≈ 2,83

8. år

dp = √var
dp = √6,91
dp ≈ 2,63

9. år

dp = √var
dp = √13,66
dp ≈ 3,70

For å fullføre analysen kan rektor presentere følgende verdier som indikerer gjennomsnittlig antall studenter over gjennomsnittet per undersøkte klasse:

6. år: 7,50 ± 2,08 studenter over gjennomsnittet per semester;
7. år: 8,00 ± 2,83 studenter over gjennomsnittet per to måneder;
8. år: 8,75 ± 2,63 studenter over gjennomsnittet per to måneder;
9. år: 8,50 ± 3,70 studenter over gjennomsnittet per to måneder;

Et annet mål for spredning er variasjonskoeffisient. Se på her hvordan man beregner det!


Av Amanda Gonçalves
Uteksamen i matematikk

Prosentberegninger som involverer relative frekvenser

Prosentberegninger som involverer relative frekvenser

Prosentandelen er et centesimalt forhold som brukes til å sammenligne verdier i en gitt situasjon...

read more
Vektet gjennomsnitt: formel, eksempler og øvelser

Vektet gjennomsnitt: formel, eksempler og øvelser

Weighted Arithmetic Average, eller Weighted Average, brukes når noen elementer er viktigere enn a...

read more
Median: hva er det, hvordan beregnes det og øvelser

Median: hva er det, hvordan beregnes det og øvelser

Median er det sentrale tallet på en liste over data ordnet i stigende eller synkende rekkefølge, ...

read more