Review 統 計 方 法 的 順 序 確定目的 蒐集資料 整理資料 分析資料 推論資料 (變量,對象) (方法:普查,抽樣) (圖形、表格) (集中量數、離散量數)
第4章 敘述統計(二) 離散量數 4-1 概說 4-2 集中量數 4-3 離散量數
4-3 離散量數 離散量數一般都具有一個相同的特性,即當離散量數越大時,就代表資料越分散,此時集中量數的代表性就相對降低;當離散量數越小時,就代表資料越集中,此時集中量數的代表性就相對提高。 常見的離散量數有全距(Range)、四分位差(Quartile Deviation)、變異數(Variance)、標準差(Standard Deviation)與變異係數(Coefficient of Variation)等五種。
4-3-1 全距
例題4-5 下列兩組資料的全距各是多少? (1)資料A:32、10、6、29、20、18、25、16、22 (2)資料B:32、10、6、29、20、18、25、16、22、500 (1) 資料A的全距=最大值最小值=32-6=26 (2) 資料B的全距=最大值-最小值=500-6=494。 解答:
4-3-2 四分位差
四分位差所代表的意義乃指排序後的資料中間一半的離散情況,雖然它忽略了左、右兩端的資料,但也因為如此,當資料中出現不正常的極值時,四分位差也較不易受到影響。
例題 4-6 下列資料:32, 61, 24, 16, 57, 28的四分位差? 解答: 先將資料由小排到大:16, 24, 28, 32, 57, 61
例題 4-7 求下列資料:32, 61, 24, 16, 57, 28, 80的四分位差?
變異數
變異數
變異數
例題4-8 從某班50人中抽出10人,以了解全班在期中考的統計學成績的離散狀況,已知這10人的統計學成績為:75、63、50、86、54、62、88、65、73、74, 求其變異數?
標準差
例題 4-9 從某班50人中抽出10人,以了解全班在期中考的統計學成績的離散狀況,已知這10人的統計學成績為:75、63、50、86、54、62、88、65、73、74,求其標準差?
變異係數
例題 4-10 已知某班級全部同學身高平均數μ1=160(cm),身高標準差σ1=10(cm);體重平均μ2=55(kg),體重標準差σ2=4(kg),則該班身高或體重的分佈何者變異大? 解答: 因為身高與體重的單位不同,所以必須用變異系數來比較兩者的變異情況。 身高的變異係數= C.V.身高=μ1/σ1*100%=10/160*100%=6.3% 體重的變異係數= C.V.體重=μ2/σ2*100%= 4/55*100%=7.3% 因C.V.體重>C.V.身高,所以體重的分佈變異較大。
例題 4-11 某銀行主管欲了解甲、乙兩家分行的服務品質,其中一項參考指標為顧客等候時間,今在一個星期內隨機抽取兩家分行各100名顧客,發現甲分行的顧客等候時間的平均數甲為15分鐘,標準差S甲為2分鐘,而乙分行的顧客等候時間的平均數乙為14分鐘,標準差S乙為3分鐘,請單就顧客等候時間來判斷兩家分行的服務品質。
例題 4-11 雖然乙分行的顧客等候時間的平均數較甲分行來得小,表面上乎乙分行的服務品質較佳,但基於下列兩個原因,我們認為是甲分行的服務品質較佳。 原因1:甲、乙兩家分行的顧客等候時間的平 均數相差無幾(χ甲=15,χ乙=14) 原因2:甲、乙兩家分行的顧客舟候時間的變 異係數相差甚大 (C.V甲=13.3%,C.V.乙=24.3%)
由全距來判斷資料的離散情況,容易失真,因為全距只考慮到資料中的最大值與最小值,卻忽略了資料中其他佔絕大多數的數據;而由四分位差來判別資料的離散情況,雖較全距的使用來得好,但四分位差僅考慮到由小到大排列的資料之中間一半的分散情況,而忽略了資料中其他數據,仍不是最佳的選擇。
變異數在計算的過程中考慮到資料中的每一個數據,故最適合用來判別資料的離散情況,同時也是最常見的離散量數,但是變異數的單位為原始資料的單位之平方,在使用上較為不便,故一般均使用標準差來代替變異數判別資料的離散趨勢。
習 題 1 1.如果資料中存在一個極大值,則哪一個集中量數(平均數、中位數與眾數三者之一)會受到最大的影響?又哪一個離散量數(全距、四分位差、變異數與標準差四者之一)會受到最大的影響? 平均數;全距
習 題 2 2.從某班50人中抽出10人,以了解全班年齡的分佈狀況,已知這10人的年齡為: 18、22、20、19、21、20、18、23、19、20 求(1)平均數(2)中位數(3)眾數(4)全距(5)四分位差(6)變異數(7)標準差。
習 題 2
習 題 3 3.若資料為2、1、3、0、1、4、2、1、2、0;求中位數,眾數,平均數,全距,四分位差,標準差及變異係數,並根據您所求的這些數值分析這組資料的性質,並提出您的看法。
習 題 3
習 題 4 4.以下為一個經過分組過的統計資料;試計算平均數與標準差。 組界 次數 1.4~1.8 1 1.9~2.3 2 2.4~2.8 習 題 4 4.以下為一個經過分組過的統計資料;試計算平均數與標準差。 組界 次數 1.4~1.8 1 1.9~2.3 2 2.4~2.8 3 2.9~3.3 13 3.4~3.8 11 3.9~4.3 6 4.4~4.8 4
習 題 4
習 題 5 5. 已知某位同學的各科學習成績如下:國文70分、英文90分、數學60分、統計75分、計概?分,若各科的學分數依序為4、4、4、2、2,且該同學的學期平均成績為72分,則該同學的計概學期成績為多少?
習 題 6 6. 已知誠、正、勤、僕四班的統計學期中考成績之平均數分別為79、62、75、67,標準差分別為3.7、3.0、3.6、3.4、,則哪一班的統計學期中考成績離散程度最大?