离中趋势测量法
第五章离散趋势的测量

• QU=(1500+1630)÷2=1565(元) QU=(1500+1630) 1565(元) • QL和QU之间包含了50%的数据,因此,我 QL和QU之间包含了50%的数据,因此,我
们可以说有一半的家庭人均月收入在815~ 们可以说有一半的家庭人均月收入在815~ 1565元之间。 1565元之间。 • 根据例3.2资料计算上下四分位数,那么家 根据例3.2资料计算上下四分位数,那么家 庭人均月收入的四分位差为: • QU—QL=? QU—
• 三、变异指标的作用 • 变异指标是描述数据分布的一个很重要的
特征值,因此,它在统计分析、统计推断 特征值,因此,它在统计分析、 中具有很重要的作用。 中具有很重要的作用。具体可以概括为以 下几点: 下几点:
• 1.反映总体各单位变量值分布的均衡性 1.反映总体各单位变量值分布的均衡性 • 一般来说,标志变异指标数值越大,总体 一般来说,标志变异指标数值越大,
• 2. 加权平均法 • 在资料分组的情况下,应采用加权平均式: 在资料分组的情况下,应采用加权平均式:
• 平均差计算简便,意义明确,而且平均差 平均差计算简便,意义明确,
是根据所有变量值计算的,每个数据均参 是根据所有变量值计算的, 与了计算,因此它能够准确地、 与了计算,因此它能够准确地、全面地反 映一组数值的变异程度。但是, 映一组数值的变异程度。但是,由于平均 差是用绝对值进行运算的, 差是用绝对值进行运算的,它不适宜于代 数形式处理, 数形式处理,所以在实际应用上受到很大 的限制。 的限制。
• [例3.13] 某厂甲、乙两组工人生产某种产
品的产量资料如表3.8所示。 品的产量资料如表3.8所示。
• 从计算结果看,甲、乙两组平均生产件数 从计算结果看,
卢淑华 《社会统计学》讲义 整理翔实

3、四分互差 Q 是定序以上变量度量分散程度的方法。其优点是可以克服极值对分散度量的
干扰。把一组数据按序排列,然后分成四个数据数目相等的段落,各段分界点上的数叫做四
分位数,即第一个四分位数 Q1 以下包括了 25%的数据,Q2 是中位数,第三个四分位数 Q3
以下包括了总数据中的 75%的数据。四分互差就是第三个四分位数与第一个四分位数的差,
(1)三者设计的目的相同,都是希望通过比较一个数值来描述整体特征,以便简化资料,
都反映了变量的集中趋势。众值适用于定类、定序和定距变量;中位值适用于定序和定距变
量;均值适用于定距变量。
(2)众值的资料使用不完全;中位值考虑了变量的顺序和居中位置,和总体频次分布有关,
但因为只考虑了居中位置,故其它变量值比中位值大多少或小多少不影响中位值;均值考虑
量,众数可直接从变量的频率分布中观察到;对于定距变量,如果变量是在第 i 组具有最高的
频率密度,则用第 i 组的组中值表示变量的众数。
2、中位数 就是数据序列之中央位置的变量值。
(1)未分组数据:①根据原始资料:观察总数 N 为奇数时 =
+
;观察总数 N 为偶数时
中位值取居中位置左右两数的平均值为中位值。
规模的影响,因而可以用来比较不同的样本。一般频率分布使用比率的形式表示的。
2、统计表就是以表格形式来表示变量的分布。在制作统计表时,若有未回答或回答不合要
求的情况有两种处理方法:(A)仍以调查总数为基础计算频率,这时应加入一类:未详。(B)
以有效回答为基数计算频率,这时应在表的下面、紧接着表的地方注明:未详****户。
是它可能取某一区间内所有的值。
统计学中的描述性统计分析方法

统计学中的描述性统计分析方法统计学是一门研究数据收集、整理、分析和解读的学科,它可以帮助我们更好地理解和解释数据。
描述性统计是统计学中的一个重要分支,旨在总结和揭示数据的基本特征。
在本文中,我们将介绍统计学中常用的描述性统计分析方法。
一、数据收集与整理描述性统计分析的第一步是数据收集,通过合适的调查问卷、实验或观察,我们可以获取所需的数据。
在数据收集完成后,我们需要对数据进行整理和准备,以便后续的分析。
二、测量指标在描述性统计中,我们常用各种测量指标来描绘数据的中心趋势、离散程度以及数据之间的关联性。
1. 中心趋势测量中心趋势测量用来反映数据集中的一个“典型值”。
(1)平均数(Mean):平均数是数据集中所有观测值的总和除以观测值的数量。
它可以用来衡量数据的总体情况。
(2)中位数(Median):中位数是将数据集按大小顺序排列后的中间值。
它可以忽略异常值的影响,更好地反映数据的中心位置。
(3)众数(Mode):众数是数据集中出现频率最高的值。
它在描述分类数据时特别有用。
2. 离散程度测量离散程度测量用来反映数据集的分散程度。
(1)标准差(Standard Deviation):标准差是数据集各个观测值与平均数之间的偏离度的平均值。
它反映了数据的总体分散程度。
(2)方差(Variance):方差是各个观测值与平均数之间偏离度的平方的平均值。
它是标准差的平方。
(3)极差(Range):极差是数据集中最大值与最小值之间的差值。
它可以用来衡量数据的全局范围。
三、数据可视化数据可视化是描述性统计分析中非常重要的一部分。
通过图表和图形的方式展示数据,可以使数据的特征更加直观地呈现出来。
1. 条形图(Bar Chart):条形图用于对比不同类别或组之间的数据差异。
2. 折线图(Line Chart):折线图可以展示变量随时间的变化趋势。
3. 饼图(Pie Chart):饼图适用于展示分类数据的比例关系。
4. 散点图(Scatterplot):散点图可以直观地显示两个变量之间的关系。
资料的统计分析

<1>确定原始数据在总体分布中的位置;
<2>对不同分布的各原始数据进行比较。
4、双变量的统计分析
一、相关关系
事物之间的联系大致可以分为两类,一类是确定性关 系,变量之间存在着一一对应的关系,即函数关系;另 一类是不完全确定的关系,两个变量之间存在着相互依 赖、相互影响的关系,却不是严格的一一对应关系,称 为相关关系。相关关系反映的是变量之间是否存在联系 亦即联系的程度。确定性关系与相关关系之间往往无法 截然区分,一方面,由于测量误差等随机因素的影响, 确定性关系在现实中往往通过相关关系表现出来;另一 方面,当人们对客观事物的内部规律了解得更深刻时, 相关关系又有可能转化为确定性关系。
(D)折线图:是用直线连接直方图中条形顶端的中点而成的。 当组距逐渐减小时,折线将逐渐变为平滑,趋向为曲线。
(3)集中趋势分析
是从一组数据中抽象出的一个代表值,以代表现象 的共性和一般水平。除可以说明某一社会现象在一定条 件下数量的一般水平外;集中趋势还可以对不同空间的 同类现象或同一现象在不同时间的状态进行比较;以及 分析某些社会现象之间的依存关系。
对研究变量的不同特征遵循如下的分类方法:
(1)列联表
<1>定义:又称交互分类表,所谓交互分类,指同时依 据两个变量的值,将所研究的个案分类。交互分类的目 的是将两变量分组,然后比较个组的分布状况,以寻找 变量间的关系。这样的表又叫作条件次数表。表的最下 一行和最右一列分别是每类地区和每种产业的总次数, 称为边缘次数。其分布称为边缘分布。其余的次数称为 条件次数。每一条件下的分布称为条件分布。
四分互差的间距越小,说明中位数的代表性越大,数 据分布越集中。对于分组数据,求Q1与Q3的方法也可 以用线性插值法或直接用公式:
离散趋势测量法

第五章 离散趋势测量法 第二节、全距与四分位差• 一、全距• 1、未分组资料计算公式• 全距又称极差,是一组数据的最大值与最小值之差,用表示。
计算公式为: •• 式中, 、分别表示为一组数据的最大值与最小值。
由于全距是根据一组数据的两个极值表示的,所以全距表明了一组数据数值的变动范围。
越大,表明数值变动的范围越大,即数列中各变量值差异大,反之,越小,表明数值变动的范围越小,即数列中各变量值差异小。
2、分组资料计算公式R=最高组上限 - 最低组下限• R=最高组组中组-最低组组中值 • R=最高组组中组-最低组下限 • R=最高组上限-最低组组中值• 如果资料经过整理,并形成组距分配数列,全距可近似表示为: • R ≈最高组上限值-最低组下限值 3、优缺点:优点:计算简单,易于理解。
缺点:(1)受极端值影响大,遇含开口组的资料时无法计算; (2)数据利用率低,信息丧失严重;(3)受抽样变动影响大(一般大样本的全距会比小样本的全距大)。
二、四分位差(inter-quartile range )上四分位数与下四分位数之差的平均数,称为四分位差,亦称为内距或四分间距。
四分位差的计算方法: Q·D=(Q3-Q1) /2四分位差反映了中间50%数据的离散程度,其数值越小,说明中间的数据越集中;数值越大,说明中间的数据越分散。
此外,由于中位数处于数据的中间位置,因此,四分位差的大小在一定程度上也说明了中位数对一组数据的代表程度。
四分位差主要用于测度顺序数据的离散程度。
当然,对于数值型数据也可以计算四分位差,但不适合于分类数据。
优缺点:主要是避免了全距受极端值影响的缺点,其他优缺点同全距:数据利用率低,信息丧失严重;受抽样变动影响大。
max()min()i i R X X =-max()i X min()i X第三节、平均差•平均差是各变量值与其算术平均数离差绝对值的平均数,用A.D表示。
根据掌握资料的不同,平均差有以下两种计算方法:• 1. 简单平均法•对于未分组资料,采用简单平均法。
第五章-离中趋势测量法

⑴简单标准差 对于未分组资料计算标准差时可 采用简单法,其计算公式为:
(x x ) n
2
例,求26,45,88,62,74这些数字的标准差
⑵加权标准差 按照分组资料(变量数列)计算标准差时可采 用加权法。由组距数列计算标准差时,还应先 求出组中值(开口组的组中值以邻近组的组距 确定),再按加权法计算。其计算公式为:
AD x x n
…………(5.1)
例1,有两个参赛篮球队队员身高(单位:cm)如下: 甲队:185 191 195 202 217 乙队:190 197 199 200 204 以上述资料为例,计算简单平均差。
⑵加权平均差 在资料已经分组时,平均差采用加 权平均法计算,其计算公式为:
AD
第五章 离中趋势测量法 离中趋势测量法
离中趋势是指变量数列中变量值 之间的差异程度或离散程度。
本章重点: 1、平均差 2、方差与标准差 3、离散系数 本章难点: 1、方差与标准差 2、是非标志的方差
变异指标的概念和作用
一、变异指标的概念 变异指标又称标志变动度,是反映总体各单位标志值之间差异程度的 综合指标。 二、变异指标的作用 1、是衡量平均指标代表性的尺度 2、可用来研究现象的稳定性和均衡性 3、在抽样调查和相关分析中有着重要作用 变异指标用以反映总体各单位标志值的变动范围或参差程度,与平 均指标相对应,从另一个侧面反映了总体的特征。变异指标不仅可以 综合地显示变量值的离中趋势,还可以用来判别平均数的代表性。
(1)当 x M
e
M 0时 , 对 称 分 布 ;
,右偏分布; <Me < Mo时,左偏分布。
(三) 偏态系数
我们在前面讨论统计图时已经对频数分布的正态和 偏态有所认识。我们又看到了算术平均数与中位数、众 数之间存在的关系:当总体呈对称分布时,X 、 M 、 M 三者完全相等;当总体呈不对称的偏态分布时,它们之 间存在着数量(位置)的差异。因此,偏态可由 X 与 M o 的差来表示,即
离中趋势的量度:变异指标

第五章离中趋势测量法平均指标对总体的共性和一般水平作了概括,以此来说明总体标志值分布的集中趋势。
但是总体作为统计对象,还有其变异性的一面。
变异指标用以反映总体各单位标志值的变动范围或参差程度,与平均指标相对应,从另一个侧面反映了总体的特征。
变异指标不仅可以综合地显示变量值的离中趋势,还可以用来判别平均数的代表性。
所谓离中趋势,是指数列中各变量值之间的差距和离散程度。
离势小,平均数的代表性高;离势大,平均数代表性低。
变异指标的种类较多,如按计算的基准来分有以下两类:(1)以两数之差来表达的有全距和四分位差等。
(2)以对平均数偏差来表达的有平均差、标准差等。
变异指标如按数量关系来分有以下两类;(1)凡用绝对数来表达的变异指标,统称绝对离势,主要有极差、平均差、四分位差、标准差等。
(2)凡用相对数来表达的变异指标,统称相对离势,主要有异众比率、标准差系数、平均差系数和一些常用的偏态系数。
第一节全距与四分位差1.全距全矩是最大变量值与最小变量值之差,用R来表示。
对未分组资料,计算全距用原始式。
由于全距是一组数据中两个极端值之差,所以它又称极差。
全距的最大优点是:计算简单,便于直观。
缺点是;①受极端值影响大,遇含开口组的资料时将无法计算;②由于没有量度中间各个单位间的差异性,所以数据利用率很低,信息丧失严重;③受抽样变动影响很大。
一般说来,大样本全距要比小样本全距大些,因为大样本有较多的机会包含最极端的变量值。
2.四分位差四分位是用第三四分位数和第一四分位数的半距作为测定离中趋势的一种变异指标,它可以避免全距测量离中趋势受极端值影响大这个缺点。
但由于它仅以两数之差为基准,全距的另两个缺点依然无法避免。
第二节平均差要测定变量值的离中趋势,尤其是要测定各变量值相对于平均数的差异情况,一个很自然的想法就是计算各变量值与算术平均数的离差。
但由于算术平均数的性质,各变量值与其算术平均数离差的代数和恒为零,所以用这个性质无法构造出能够测定离中趋势的变异指标。
第四讲 量化研究基础

正态分布曲线下的面积
• μ±σ范围内的面积为68.27% • μ±1.96σ范围内的面积为95% • μ±2.58σ范围内的面积占99%
标准正态分布及应用
标准正态分布:指均数为0,标准差为1的正 态分布。常称z 分布。 标准正态分布与正态分布的转换公式:
即若x服从正态分布N(μ,σ2),则z就服 从均数为0,标准差为1的正态分布。
标准差相同、均数不同的正态分布曲线
均数相同、标准差不同的正态分布曲线
正态曲线下面积的分布规律
正态曲线下面积的意义:
1.表示变量值(x)在a-b区间变量值所占全 部(总体)变量值的比例或概率(p)。 2.变量值在整个曲线下的面积为100%,或出 现的概率为1。 3.曲线下从均值到任何数量的标准差单位之 间的面积,占曲线下面积的比例是一定的。
测量要素间的关系:
二、测量的类型
定类测量
定序测量
定距测量
定比测量
四种测量的比较
定类 测量 有 定序 测量 有 有 定距 测量 有 有 有 定比 测量 有 有 有 有
类别区分(、=) 次序区分(>、<) 距离区分(+、-) 比例区分(+、-、 ×、÷)
三、量表
(一)量表的概念
相关概念:组 上下限、组中 值、累计频数 和累计百分比 。
2.统计表与统计图
统计表
统计图
(1)条形图/柱状图:用长条的长度或高度来表示数 量多少的统计图形。
(2)圆瓣图:圆瓣图也称为饼形图、扇形图,适用于 描述数据之间的比例分配关系。
根据研究的需要,还可以对圆瓣图进行调整,使 之由平面图形变成三维立体图形。
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2. 异众比率
所谓异众比率,是指非众数的频数与总体单位数 的比值,用V·R来表示
其中: 为众数的频数; 是总体单位数
异众比率能表明众数所不能代表的那 一部分变量值在总体中的比重。
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3. 偏态系数
我们在前面讨论统计图时已经对频数分布的正态和 偏态有所认识。我们又看到了算术平均数与中位数、众 数之间存在的关系:当总体呈对称分布时, 、 、 三者完全相等;当总体呈不对称的偏态分布时,它们之 间存在着数量(位置)的差异。因此,偏态可由 与 的差来表示,即
第五章 离中趋势测量法
主要内容:(1)变异指标; (2)全距和四 分位差; (3)平均差、标准差和标准分; (4) 绝对离势和相对离势;(5)偏度(及峰度)。
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所谓离中趋势,是指数列中各变量值 之间的差距和离散程度。离势小,平均数 的代表性高;离势大,平均数代表性低。
例如有A、B、C、D四组学生各5人的成绩如下:
X
(X X)
(X X )2
72
-1
1
81
8
64
86
13
169
69
-4Biblioteka 1657-16
256
365
0
506
X2
5184 6561 7395 4761 3249 27151
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2. 对于分组资料
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计算左 边数列的 标准差
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[例] 调查大一男生60人的身高情况如下表所示,求 他们身高的标准差。
(3)Z分数实际表达了变量值距总体均 值有几个标准差。
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Z分数也有标准正态变量之称。按Z值大小编制 出的正态分布表,其用途十分广泛。
Z分数的性质: Z分数之和等于0
Z分数的算术平均数等于0
Z分数的标准差等于1,方差也等于1
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第四节 相对离势
上述各种反映离中趋势的变异指标,都具有和原 资料相同的计算单位,称绝对离势。但欲比较具有不 同单位的资料的参差程度,或比较单位虽相同而均值 不相同的资料的参差程度,离势的绝对指标则很可能 导致某些错误结论。所以,我们还得了解和学习相对 离势。
1. 变异系数
绝对离势统计量与其算术平均数的比率,用V 表示。变异系数是最具有代表性的相对离势。
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全距系数 全距系数是众数据的全
距与其算术平均数之比,其计 算公式是 平均差系数
平均差系数是众数据的平 均差与其算术平均数之比,其 计算公式是
标准差系数 标准差系数是众数据的标
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4.标准分(standard score)
以离差和标准差的比值来测定变量 与 的相 对位置。使原来不能直接比较的离差标准化,可以相 互比较,加、减、平均。
(1)Z是和X一一对应的变量值; (2)Z分数没有单位,是一个不受原资
料单位影响的相对数,所以可以用于不同单 位资料的比较;
求下列两组成绩的四分位差: A: 78 80 82 85 89 87 90 86 79 88 84 81 B: 55 68 78 88 99 100 98 90 85 83 84 81
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第二节 平均差(Mean absolute deviation)
要测定变量值的离中趋势,尤其是要测定各变量值 相对于平均数的差异情况,一个很自然的想法就是计算 各变量值与算术平均数的离差。平均差是离差绝对值的 算术平均数。
1.对于未分组资料
2.对于分组资料
3.平均差的性质
在受抽样变动、极端值影响,
处理不确定组距方面均同于算术平 均数;不适于代数运算,其理论意 义不易阐述。
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[例1] 试分别以算术平均数为基准,求85,69, 69,74,87,91,74这些数字的平均差。
[例2] 试以算术平均数为基准,求下表所示数据 的平均差。
(1)受极端值影响大; (2) 没有量度中间各个单位间 的差异性,数据利用率 低,信息丧
失严重;
(3)受抽样变动影响大,大样 本全距比小样本全距大。
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2.四分位差(Quartile deviation) 第三四分位数和第一四分位数的半距。
避免全距受极端值影响大的缺点。
请大家 计算一下, 看能否算对
变异指标如按数量关系来分有以下两类; 凡用绝对数来表达的变异指标,统称绝对离势;
主要有极差、平均差、四分位差、 标准差等。
凡用相对数来表达的变异指标,统称相对离势;
主要有异众比率、标准差系数、平均差 系数和一些常用的偏态系数。
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3
第一节 全距与四分位差
1.全距(Range)
4
对分组资料,不能确知最大值和最小值,求全距: (1)用组值最大组的组中值减去最小组的组中值 (2)用组值最大组的上限减去最小组的下限 (3)用组值最大组的组中值减去最小组的下限; 或最大组的上限减去最小组的组中值
运用上 述方法计 算左边数 列的全距
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优点:
计算简单、 直观。
缺点:
全距(R):最大值和最小值之差。也叫极差。全 距越大,表示变动越大。
R =Xmax– Xmin
[例] 求74,84,69,91,87,74,69这些数字 的全距。
[解] 把数字按顺序重新排列:69,69,74, 74,84,87,91,显然有
R =Xmax– Xmin =91—69=22
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人数
3 7 12 18 10
讨论左 边数列关 于年龄的 偏态和偏 态系数.
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计算左 边数列的 平均差
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第三节 标准差(standard deviation)
各变量值对其算术平均数的离差平方 的算术平均数的平方根,均方差,又称
用S表示。
即克服平均差带有绝对值的缺点, 又保留其综合平均的优点。
1. 对于未分组资科
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求72、81、86、69、57这些数字的标准差。
A组:60 ,60,60,60,60 B组:58,59,60,61,62 C组:40,50,60,70,80 D组:80,80,80,80,80 数据显示,平均数相同,离势可能不同;平均
数不同,离势可能相同。
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变异指标用以反映总体各单位标志值的变动范围或参 差程度,与平均指标相对应,从另一个侧面反映了总体的 特征。
为了使不同数列的偏态值可比,同样可计算偏态的相 对数,即偏态系数,用α来表示
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偏斜系数是以标准差为单位的算术平均数与众 数的离差,其取值一般在0与土3间。偏斜系数为0表 示对称分布,偏斜系数为或则表示极右或极左偏态。
年龄
15-25 25-35 35-45 45-55 55-65
计算 左边数 列的标 准差
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[解] 因为是分组资料,计算标准差运用加权式,并 参见下表
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3. 标准差的性质
标准差是反映总体各单位标志值的离散状况和差异 程度的最佳测度。
(1)以算术平均数为基准计算的标准差比以其他任 何数值为基准计算的标准差要小。“最小二乘方”性质—
— 各变量值对算术平均数的离差的平方和,必定小于他们 对任何其他数偏差的平方和。
(2)它将总体中各单位标志值的差异全包括在内,受 抽样变动影响小。但在受极端值影响以及处理不确定组 距方面,缺点同算术平均数。
值得注意的是,在推论统计中我们将发现,方差是 比标准差更有理论价值的概念。所谓方差,即标准差的 平方,它直接写成 。 也常被称为变异数。