54. Графическое изображение вариационных рядов

Графическое изображение вариационных рядов

Полигон – диаграмма для изображения дискретного ряда. На плоскости строится прямоугольная система координат, на горизонтальной оси отмечаются значения вариант (слева и справа от крайних вариант отмечают как бы еще в одной варианте с частотой = 0), по вертикали отмечают значения частот, потом соединяют полученные точки и получают полигон. Из (*):

Интервалы	6,5-7,5	7,5-8,5	8,5-9,5	9,5-10,5	10,5-11,5
частоты	3	12	23	14	8

Гистограмма (столбиковая диаграмма) – для изображения вариационных рядов

n = 60

На плоскости строится прямоугольная система координат. На горизонтальной оси отмечаются точки – концы интервалов. На каждом интервале как на основании строится прямоугольник, высота которого равна частоте признака. Результатом построения является гистограмма. Вертикальные прямоугольники – столбики гистограммы

Кумулята – Называют диаграмму для изображения кумулятивного ряда. На горизонтальной оси добавляют только одну фиктивную варианту с частотой равной нулю. Для дискретного кумулятивного ряда кумулята будет выглядеть следующим образом:

варианты	17	18	19	20	21	22	23	24
Накопление частоты	1	4	9	17	29	38	43	45

При построении кумуляты для интервального ряда, интервальный вариационный ряд заменяют дискретным. За значение варианты берется середина интервала и построения делают также, как в предыдущем случае. Кумултивный интервальный ряд имеет вид:

Интервал	6,5-7,5	7,5-8,5	8,5-9,5	9,5-10,5	10,5-11,5
Накопление частоты	3	15	38	52	60

Дискретный кумулятивный ряд, построенный на основе данного интервального ряда имеет вид:

Вариант	7	8	9	10	11
Накопл. частоты	3	15	38	52	60

Для этого ряда кумулята будет иметь вид:

Замечание. Исторически известен еще один вид диаграмм для описания кумулятивных рядов. Называется он ОГИВА – это кумулята, при построении которой горизонтальная и вертикальная оси меняются местами

55. Показатели центра распределения (мода, медиана, среднее арифметическое, среднее гармоническое, среднее геометрическое)

Любой многоэлементный объект, как правило оценивают небольшим числом параметров. Для описания часто используется описание центра (напр физики используют понятие центра тяжести, а геом используют понятие центра симметрии).

В статистике используют следующие показатели центра распределения: мода, медиана и среднее арифметическое.

Мода-значение признака, которое в выборке имеет наибольшую частоту.

Варианты	17	18	19	20	21	22	23	24
частоты	1	3	5	8	12	9	5	2

М=21 (мода-21)

Если дискретный признак представлен в виде полигона, то модой является варианта, в которой полигон имеет вершину. Дискретный признак может иметь одну моду, тогда он называется унимодальным.

Дискретный признак может иметь 2 моды, тогда он назыв. Бимодальным (полигон имеет 2 вершины). Признак может вообще не иметь моды, в этом случае более 2-х значений имеют одинаковую наибольшую частоту. Если признак непрерывный, то мода вычисляется:

Пусть дан непрерывный признак интервальным рядом вида:

Интерв	6,5-7,5	7,5-8,5	8,5-9,5	9,5-10,5	10,5-11,5
частоты	3	12	23	14	8

Пусть -начало интервала с максимальной частотой . Частота на предыдущем интервале f(-), частота на последующем интервале f(+), тогда

, f(-)=12 , f(+)=14, тогда

Можно найти моду графически по гистограмме :

Медиана-число, которое на числовой оси делит все измеряемые значения признака на 2 равные по кол-ву группы: одни наблюдения не больше этого числа, другие –не меньше. Медиана обозначается буквами Ме. Для дискретных признаков медиана находится по следующим правилам:

• Все наблюдения (с повторениями значений, если они есть), выстраивают в порядке возрастания. Вычисляется число Если объем выборки n-число нечетное, то это число конкретное и является номером члена в упорядоченной выборке.

n=9

2,5,6,6,8,10,13,14,16, тогда медиана 8

Если объем выборки –число четное, то –это дробное число. За медиана берут полусумму двух соседних значений.

Напр, если выборка 3,5,5,7,10,11,15,17 n=8

Медиана есть полусумма 4-ого и 5-ого значения , т.е.

Повторения в ряду наблюдений могут попасть в середину выборки, что не меняет правил подсчета:

1,2,4,4,4,7,9 n=7

3,5,8,8,8,10,11,15 n=8

Для непрерывных признаков медиана считается с помощью интервального и кумулятивного рядов. Пусть дан интервальный вариационный ряд и одновременно построен кумулятивный.

Интерв	6,5-7,5	7,5-8,5	8,5-9,5	9,5-10,5	10,5-11,5
Част	3	12	23	14	8
Накоп част	3	15	38	52	60

Пусть X₁ –начало интервала с частотой , X₂ –конец этого интервала до (X₁,X₂) накопленная частота f

n=60

По правилам нахождения медианы для дискретных признаков надо искать полусумму 30 и 31-ого значений в упорядоченном ряду наблюдений

X₁=8,5 X₂=9,5 f=15

Графически медиану можно определить по кумуляте.

Среднее арифметическое (выборочное среднее).

Среднее арифметическое и является осн мерой центральной тенденции в мат статистике. Если X_1,X_2,…X_n –ряд наблюдений измеряемого признака в выборке объема n, то среднее арифм или выборочное среднее вычисляется по формуле

или

Если признак является дискретным и построен дискретный вариационный ряд

Варианты	v1v2…vk
частоты	m1m2…mk

Где k-общее число вариант, то ф-ла вычисления среднего арифметического упрощается (повторяющееся значения заменяются произведениями) т.е.

или

Если для признака построен интервальный вариационный ряд, то среднее ариф вычисляется так же, как и в случае дискретного вариационного ряда, только вместо вариант берутся середины интервалов.

Среднее гармоническое

Обозначается буквой Н. Является довольно специфической мерой, применяется для оценок достаточно редко (напр, когда необх усреднять время выполнения стандартного задания для людей с разной скоростью его выполнения). Формула для вычисления среднего гармонического имеет вид:

или

Для интервальных вариационных рядов в качестве вариант берутся середины интервалов.

Среднее геометрическое

Среднее геометрическое G также довольно редко используемая мера центральной тенденции, которая используется для нахождения средних темпов роста какого-то признака на протяжении нескольких одинаковых промежутков времени. Формула для вычисления ср геом имеет вид

Между рассмотренными средними существует соотношение такое