四、标志变异指标(Dispession)
概念
标志变异指标是反映变量分布离散趋势、与平均指标相匹配的指标。
(1)反映变量分布的离散趋势;
(3)是对事物发展均衡性的量度。
(2)是对平均数的代表性程度的量度;
作用
概 念 计 算 特 点
数列中最大值
与最小值之差
1.极差
(R)
R=最大值-最小值
优点:容易理解, 计算方便
缺点:不能反映全部数据分布状况
2.平均差
(A、D)
各标志值与
均值离差绝
对值的算术
平均
简单:
加权:
优点:反映全部数据分布状况
缺点:取绝对值 ,数字上 不尽合理
概 念 计 算 特 点
各标志值与均值离差平方的平均。
方差的平方根(取正根)
3.方差(σ2) 和
标准差(σ)
优点:反映全部数据分布状况,数字上合理。
缺点:受计量单位和平均水平影响,不便于比较
4.标准差系 数
(Vσ)
标准差与均值
之商,是无量
纲的系数
简单:
加权:
优点:适宜不同数据集的比较
缺点:对数据结构变化反应不灵敏
方差(σ2)和标准差(σ)是应用最广的标志变异指标
σ2和σ的简易计算公式
由组方差(或组标准差)求总方差(或总标准差)
平均组内方差
组间方差
标准差的应用
测定分布的偏度
1.偏度系数
SK=0
SK>0
SK<0
2.偏度系数
X=m3/σ3 (m3——三阶中心矩)
物理学中的矩:
设变量X有许多取值,形成一个分布
定义M=∑(X-A)k/n为变量X关于A的k阶矩。
当A=0,即以原点为中心,上式称为““K阶原点矩”。
K=1,2,3时,有:
一阶原点矩M1=∑(X-0)1/n=∑X/n
二阶原点矩M2=∑(X-0)2/n=∑X2/n
三阶原点矩M3=∑(X-0)3/n=∑X3/n
当A= ,即以 为中心,上式称为“K阶中心矩”。
K=1,2,3时,有:
一阶中心矩
二阶中心矩
三阶中心矩
三阶中心矩可用原点矩计算:
m3=M3-3M2M1+2M13
左
右
相 加
<0(右边<左边)
=0(右边=左边)
>0(右边>左边)
所以,m3可以测定偏度。为消除量纲,转变为系数,再除以σ3。
<0负偏态
=0对称分布
>0正偏态
计算标准分
即将原始分数X经过线性变换转变为标准分Z。反映各原始分的平均数为中心的相对位置。
X
O
任何原始分在总体中的位
置,用Z倍的σ来测定。
根据切比彐夫定理,利用标准差进行比例推算
切比彐夫不等式:在任何数据集中,超过平均数K倍,标准差的数据所占比例至多为1/K2,而在平均数K倍标准差范围之内的数据则为(1-1/K2 ).
-1
1
-2
-3
2
3
计算抽样误差(以平均指标为例)
设:
抽样误差就是样本平均数分布数列的标准差。