background image

4. MIARY ROZPROSZENIA

 

ROZSTEP, ODCHYLENIE STANDARDOWE, PRZECIETNE I CWIARTKOWE

 

 
 

               
 

  METODY STATYSTYCZNE – CWICZENIA 

ZJAZD II i III

 

10.10.2009 
17.10.2009

 

Miary rozproszenia, czyli miary dyspersji  lub zmienności mówią o tym, jak grupa jest do siebie 
podobna.  Są  cztery  mierniki  rozproszenia  cechy:  rozstęp,  odchylenie  standardowe,  odchylenie 
przeciętne, odchylenie ćwiartkowe. 

 

1.  R O Z S T E P -    

Miara ta obrazuje różnice między wartością największą a najmniejszą w badanej zbiorowości, wy-
znaczamy więc jej wartość odejmując od najwyższej, najniższą wartość cechy: 

𝑹 = 𝒙

𝒎𝒂𝒙

− 𝒙

𝒎𝒊𝒏

 

np. 

R

1

 – Radio Maryja: 1, 1, 4, 6, 8 

R

2

 – Radio Szatan: 4, 4, 4, 4, 4 

R

3

 – Radio ZET: 2, 2, 4, 6, 6 

R

1

 = 8 – 1 = 7 najbardziej zróżnicowane 

R

2

 = 4 – 4 = 0 niezróżnicowane 

R

3

 = 6 – 2 = 4 średniozróżnicowane 

Określa  największą  rozbieżność,  jaką  zaobserwowano  wśród  wartości  badanej  cechy.  Miara  ta 
określa zróżnicowanie jednostek na podstawie oceny wartości skrajnych cechy statystycznej. War-
tościom tym mogą odpowiadać niewielkie lub wręcz znikome liczebności. Dlatego też nie jest to 
precyzyjna miara zróżnicowania  i służy jedynie wstępnej ocenie zmienności zjawiska. Informuje 
ona jak bardzo różnią się wartości cechy statystycznej w ogóle. 

Rozstęp można również policzyć dla danych pogrupowanych. 

 

2. 

O D C H Y L E N I E   S T A N D A R D O W E

-   s

2

,   q

2

 

Odchylenie standardowe to pierwiastek z wariancji. 

Wariancja  –  suma  podniesionych  do  kwadratu  odchyleń  poszczególnych  wyników  od  średniej, 
która to suma podzielona jest przez liczbę elementów zbioru. 

 

wzór dla wariancji w próbie

𝒔

𝟐

=

𝒊=𝟏

𝒏

∗ (𝒙

𝒊

− 𝒙 )

𝟐

𝑵 − 𝟏

 

 

background image

4. MIARY ROZPROSZENIA

 

ROZSTEP, ODCHYLENIE STANDARDOWE, PRZECIETNE I CWIARTKOWE

 

 
 

               
 

  METODY STATYSTYCZNE – CWICZENIA 

ZJAZD II i III

 

10.10.2009 
17.10.2009

 

 

wzór dla wariancji w populacji
 

𝜹

𝟐

=

𝒊=𝟏

𝒖

∗ (𝒙

𝒊

  − 𝒖

 )

𝟐

𝑵

 

Odchylenie standardowe natomiast zapisujemy bez kwadratu, pod pierwiastkiem: 

𝒔 =  

𝒊=𝟏

𝒏

∗ (𝒙

𝒊

− 𝒙 )

𝟐

𝑵 − 𝟏

 

𝜹 =  

𝒊=𝟏

𝒖

∗ (𝒙

𝒊

− 𝒖

 )

𝟐

𝑵

 

np. w próbie: 

𝑠

2

=

(1 − 4)

2

+ (1 − 4)

2

+ (4 − 4)

2

+ (6 − 4)

2

+ (8 − 4)

2

5 − 1

=

38

4

= 9,5 

𝑠 =  9,5 = 3,08 

Odchylenie jest miarą która podobnie jak odchylenie przeciętne, charakteryzuje przeciętny poziom 
odchyleń faktycznych wartości cechy od średniej arytmetycznej. Jest to miara bardziej precyzyjna 
niż odchylenie przeciętne. 

Współczynnik zmienności V - stosunek bezwzględnej miary odchylenia do średniej arytmetycz-
nej, wyrażony w procentach. Jeżeli współczynnik jest mały to dane są mniej zróżnicowane. 

𝑽 =

𝒔
𝒙 

 𝒍𝒖𝒃 𝑽 =

𝜹
𝒙 

  

s – odchylenie standardowe 

x – średnia 

W przypadku konieczności porównania rozproszenia dwóch różnych zjawisk należy posłużyć się 
współczynnikiem  zmienności.  Współczynnik  zmienności  to  iloraz  odchylenia  standardowego  i 
średniej w danym rozkładzie V=(s/Xsr). Im wyższy jest ten procent, tym większe jest względne 
zróżnicowane cechy w rozkładzie. o iloraz odchylenia standardowego i średniej w danym rozkła-
dzie V=(s/Xsr). Współczynnik zmienności wyraża się często procentowo, aby określić, jaki procent 
poziomu średniej stano i odchylenia standardowe w rozkładzie. Tego typu badania są szczególnie 
przydatne  w  porównywaniu  zróżnicowania  takich  wielkości  jak  dochody,  wydajność  pracy,  ab-
sencja w pracy w różnych przedsiębiorstwach lub działach jednego przedsiębiorstwa. 

 

 

background image

4. MIARY ROZPROSZENIA

 

ROZSTEP, ODCHYLENIE STANDARDOWE, PRZECIETNE I CWIARTKOWE

 

 
 

               
 

  METODY STATYSTYCZNE – CWICZENIA 

ZJAZD II i III

 

10.10.2009 
17.10.2009

 

3. 

O D C H Y L E N I E   P R Z E C I E T N E

O P

 

Odchylenie przeciętne (dewiata) jest to średnia arytmetyczna bezwzględnych wartości (modułów) 
odchyleń wartości faktycznych szeregu od średniej arytmetycznej. 

𝑶𝑷 =

𝒊=𝟏

𝒏

∗  𝒙

𝒊

− 𝒙  

𝑵

 

np. 1, 4, 7, 10, 13 

N = 5, 𝑥  = 7 

𝑂𝑃 =

 1 − 7  +  4 − 7  +  7 − 7  +  10 − 7  +  13 − 7 

5

=

6 + 3 + 0 + 3 + 6

5

=

18

5

= 3,6 

 

4 .  

O D C H Y L E N I E   C W I A R T K O W E

 

 

𝑸 =

𝑸

𝟑

− 𝑸

𝟏

𝟐

 

Q – kwarty 

𝑸 = 𝑸

𝟑

− 𝑸

𝟏

 

Etapy prowadzenia obliczeń dla odchylenia ćwiartkowego: 

 

znaleźć medianę dla obserwacji, 

 

mediana dzieli obserwację na pół, 

 

obliczyć medianę dla 1 i 2 połówki. 

np. mediana parzysta: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 

1 punkt:  

𝑁

2

=

8
2

= 4

 obserwacja 

 
2 punkt:  

𝑁

2

+ 1 =

8
2

+ 1 = 5

 obserwacja 

 

𝑀

𝑒

=  

1 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 + 2 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡

2

=

4 + 5

2

= 4,5 

 
1, 2, 3, 4 
 

1 punkt:  

𝑁

2

=

4
2

= 2

 obserwacja 

 

background image

4. MIARY ROZPROSZENIA

 

ROZSTEP, ODCHYLENIE STANDARDOWE, PRZECIETNE I CWIARTKOWE

 

 
 

               
 

  METODY STATYSTYCZNE – CWICZENIA 

ZJAZD II i III

 

10.10.2009 
17.10.2009

 

2 punkt:  

𝑁

2

+ 1 =

4
2

+ 1 = 3

 obserwacja 

 

𝑀

𝑒

=  

1 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 + 2 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡

2

=

2 + 3

2

= 2,5 = 𝑄

1

 

 

5, 6, 7, 8 

𝑀

𝑒

=  

1 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 + 2 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡

2

=

6 + 7

2

= 6,5 = 𝑄

3

 

𝑄 = 𝑄

3

− 𝑄

1

= 6,5 − 2,5 = 4,0 

np. mediana nieparzysta: 1, 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 8, 10, 11 

𝑀

𝑒

=  7 

1, 1, 2, 3, 4, 6 

𝑀

𝑒

=  

2 + 3

2

= 2,5 = 𝑄

1

 

6, 7, 8, 8, 10, 11 

𝑀

𝑒

=  

8 + 8

2

= 8 = 𝑄

3

 

𝑄 = 𝑄

3

− 𝑄

1

= 8 − 2,5 = 5,5 

 

WYZNACZANIE Q

1

 I Q

3

 – ĆWICZENIA 

np. pozycja Polski: 63, 23, 3, 2, 16, 17, 42 

porządkujemy dane: 2 (I), 3 (II), 16 (III), 17 (IV), 23 (V), 42 (VI), 63 (VII) – zbiór nieparzysty 

wyznaczamy medianę: 𝑋

𝑒

    = 

𝑁+1

2

=

7+1

2

= 4 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑤𝑎𝑐𝑗𝑎 czyli 17 

dzielimy dane na dwa zbiory: 2, 3, 16, 17 i 17, 23, 42, 63 – zbiory parzyste 

wyznaczamy medianę dla obu zbiorów: 

1 punkt:  

𝑁

2

, 2 punkt:  

𝑁

2

+  1

1 punkt:  

𝑁

2

=

4
2

= 2

obserwacja czyli 3 i 23 

2 punkt:  

𝑁

2

+  1 =

4
2

+ 1 = 3 czyli 16 i 42 

wyznaczamy Q

1

 i Q

3

:  𝑄 =  

1 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡 +2 𝑝𝑢𝑛𝑘𝑡

2

 

𝑄

1

=  

3+16

2

= 9,5 𝑎 𝑄

2

=  

23+42

2

= 32,5  

obliczamy rozstęp: 𝑄 = 32,5 − 9,5 = 23