描述性統(tǒng)計
數(shù)據(jù)分布的特征主要從三個方面進行測度和描述:一是分布的集中趨勢跪帝,反應(yīng)了各數(shù)據(jù)向中心值靠攏或聚集的程度。二是分布的離散程度:反應(yīng)個數(shù)據(jù)遠離中心值的趨勢回论。三是分布的形狀:反應(yīng)數(shù)據(jù)分布的偏態(tài)和峰態(tài)蹦漠。
1.1 集中趨勢的度量
集中趨勢(central tendency)是指某一組數(shù)據(jù)向某一中心點靠攏的程度蹭睡,它反映了一組數(shù)據(jù)的中心點所在。低層次的數(shù)據(jù)的集中趨勢測度值適用于高層次的數(shù)據(jù)枢舶,反之不可懦胞。
1.1.1 分類的數(shù)據(jù):眾數(shù)
眾數(shù)(mode)是一組數(shù)據(jù)中最多出現(xiàn)的變量值。主要用于測度分類數(shù)據(jù)的集中趨勢凉泄。也可以作為順序數(shù)據(jù)以及數(shù)值型數(shù)據(jù)集中趨勢的測度值躏尉。一般情況下:只有數(shù)據(jù)量大的情況下,眾數(shù)才有意義后众。并且不受極端值的影響
1.1.2順序數(shù)據(jù):中位數(shù)和分位數(shù)
一組數(shù)據(jù)中胀糜,可以找出某個位置上的數(shù)據(jù)。
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中位數(shù)(median)是一組數(shù)據(jù)排序后處于中間位置上的變量值吼具。適用于測度順序數(shù)據(jù)的集中趨勢僚纷,和數(shù)值型數(shù)據(jù)的集中趨勢,不適用于分類數(shù)據(jù)拗盒。
在這里插入圖片描述 -
四分位數(shù) (quartile)也成四分位點怖竭,它是一組數(shù)據(jù)排序后處于25%上的位置和75%位置上的值。位置確定有如下幾種:
在這里插入圖片描述Excel中可以使用QUARTILE函數(shù)計算一組數(shù)據(jù)的四分位數(shù)陡蝇。
算法:QUARTILE.INC(array痊臭,quart)
1.1.3 數(shù)值型數(shù)據(jù):平均數(shù)
平均數(shù)也稱均值(mean),它是一組數(shù)據(jù)相加后除以一組數(shù)據(jù)的個數(shù)的結(jié)果登夫。
平均數(shù)是集中趨勢的測度值广匙,適用于數(shù)值型數(shù)據(jù),而不適用于順序數(shù)據(jù)和分類數(shù)據(jù)恼策。
- 簡單平均數(shù)和加權(quán)平均數(shù)
根據(jù)未經(jīng)分組數(shù)據(jù)計算的平均數(shù)稱之為簡單平均數(shù)(simple mean)
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根據(jù)分組數(shù)據(jù)計算的平均數(shù)稱之為加權(quán)平均數(shù)(weighted mean)
在這里插入圖片描述2.特殊的平均數(shù):幾何平均數(shù)
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幾何平均數(shù)(geometric mean) 是n個變量值乘積的n次方根鸦致,用G表示。
當(dāng)數(shù)據(jù)中出現(xiàn)零值或負值時涣楷,不宜計算集合平均數(shù)分唾。主要用于計算平均比率。在這里插入圖片描述Excel中GEOMEAN函數(shù)可以計算數(shù)值型的幾何平均數(shù)
語法:GEOMEAN(number1……)
當(dāng)所平均的各比率數(shù)值差別不大時狮斗,算數(shù)平均和幾何平均結(jié)果差別不大绽乔,反之差別明顯。
1.1.4 眾數(shù)碳褒,中位數(shù)折砸,平均數(shù)的差別
關(guān)系:
分布角度:眾數(shù)是數(shù)據(jù)分布的最高峰值看疗,中位數(shù)處于數(shù)據(jù)中中間位置上的值,平均數(shù)是算數(shù)平均睦授。
對于單峰分布而言:如果數(shù)據(jù)對稱:眾數(shù)=平均數(shù)=中位數(shù)两芳。
如果左偏分布:會出現(xiàn)極小值,關(guān)系為:平均數(shù)<中位數(shù)<眾數(shù)去枷。
如果右偏分布 :眾數(shù)<中位數(shù)<平均數(shù)盗扇。-
應(yīng)用場合:
眾數(shù)是一組數(shù)據(jù)分布的峰值,不受極值影響沉填。缺點是不具有唯一性疗隶。適合作為分類數(shù)據(jù)的集中趨勢測度值。中位數(shù)是一組數(shù)據(jù)中間位置上的值翼闹,不受極端值影響斑鼻,適合順序數(shù)據(jù)的測度值。
平均數(shù):針對數(shù)值型數(shù)據(jù)猎荠,是應(yīng)用最廣泛的集中趨勢測度值坚弱。缺點容易受極端值影響。
在這里插入圖片描述
1.2 離散程度的度量
數(shù)據(jù)的離散程度是數(shù)據(jù)分布的另一個重要特征关摇。反應(yīng)個變量值原理中心值的程度荒叶。越大,集中趨勢測度值代表性就越差输虱;越小些楣,代表性就越好。根據(jù)不同數(shù)據(jù)類型還有的異眾比率宪睹,四分位差愁茁,方差和標(biāo)準(zhǔn)差。還有極差亭病,平均差鹅很,和離散系數(shù)。
1.2.1 分類依據(jù) :異眾比率(variation ratio)
是指非眾數(shù)組的頻數(shù)占總頻數(shù)的比例罪帖。用Vr表示
異眾比率主要衡量眾數(shù)對一組數(shù)據(jù)的代表程度促煮。越大說明,非眾數(shù)組的頻數(shù)越大整袁,眾數(shù)的代表性越差菠齿。反之,越好葬项。屬于順序和數(shù)值型數(shù)據(jù)也可以計算泞当。
1.2.2順序數(shù)據(jù):四分位差(quartile deviation)
也稱四分間距(inner -quartile range)迹蛤,是上四分位數(shù)和下四分位數(shù)的差值民珍。Qd表示
Qd = Qu-Ql
其反映了50%的離散程度襟士,數(shù)值越小,說明中間數(shù)據(jù)嚷量;反之陋桂,分散。一定程度上說明了中位數(shù)的影響蝶溶,不適合分類數(shù)據(jù)嗜历。
1.2.3 數(shù)值型數(shù)據(jù):方差和標(biāo)準(zhǔn)差
極差:一組數(shù)據(jù)中最大值和最小值的差。也稱全距抖所。用R表示梨州。
R = max(Xi)-min(Xi)
容易受極端值影響,不能反映中間數(shù)據(jù)田轧。-
平均差(mean deviation)
也稱平均絕對差(mean absolute deviation)暴匠。是個變量值與平均數(shù)差的絕對值。在這里插入圖片描述Excel的AVEDEV(number……)可以計算平均差傻粘。
能全面反映數(shù)據(jù)的離散程度每窖。越大說明離散程度越大;反之弦悉,越小窒典。
- 方差和標(biāo)準(zhǔn)差
方差(variance)是各變量值與平均數(shù)差平方的平均數(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)差(standard deviation)是方差的平方根稽莉。
能更好的反映數(shù)據(jù)的離散程度瀑志。
Excel的統(tǒng)計函數(shù)STDEV(number……)
總體數(shù)據(jù):STDEVP(number……)
自由度(degree of freedom):樣本方差是用樣本數(shù)據(jù)減1后去除離差的平方和。其中n-1稱為自由度污秆。
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相對位置的度量
1.標(biāo)準(zhǔn)分數(shù)(standard score):變量值與其平均數(shù)的差除以標(biāo)準(zhǔn)差后室。也稱標(biāo)準(zhǔn)分數(shù)。設(shè)標(biāo)準(zhǔn)分數(shù)為z
在這里插入圖片描述標(biāo)準(zhǔn)分數(shù)給了一組數(shù)據(jù)中的相對位置混狠。
1.2.4 相對離散程度:離散系數(shù)
離散系數(shù):也稱變異系數(shù)岸霹,它是一組數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差和平均數(shù)之比。
1.3 偏態(tài)和峰態(tài)的度量
1.3.1 偏態(tài)及其測度
偏態(tài)(skewness):是對數(shù)據(jù)分布對稱性的測度将饺。測度偏態(tài)的統(tǒng)計量是偏態(tài)系數(shù)(coefficient of skewness )贡避。記作 SK。