background image

 

 

Miary tendencji 
centralnej

Tendencja  centralna  to  inaczej  przeciętna 

wartość wyników pomiarów. Wartość ta jest 

zazwyczaj  bliska  punktowi  największego 

skupienia  pomiarów  i można  ją  uwazać  za 

najbardziej typową dla całego zbioru. 

Powszechnie  stosowane  miary  tendencji 

centralnej to:

·     średnia arytmetyczna
·     mediana
·     modalna, dominanta

background image

 

 

Własności

 średniej 

arytmetycznej 

(M)

Średnia  arytmetyczna  to  suma  zbioru  pomiarów 

podzielona 

przez 

liczbę 

pomiarów 

zbiorze.Oznacza  się  ją  często  przez  M  (od  ang. 

mean)

    M = (p

1

+p

2

+....p

N

)/N=  (p

i

)/N

Niektóre właściwości średniej:

         suma odchyleń wszystkich pomiarów od 

średniej arytmetycznej jest  równa zeru

          suma kwadratów odchyleń od średniej 

arytmetycznej jest mniejsza niż suma kwadratów 

odchyleń od dowolnej innej wartości. 

background image

 

 

Mediana (Me)

Mediana jest wartością dzielącą wszystkie pomiary na 

pół, tak że połowa pomiarów mieści się poniżej niej, a 

połowa powyżej. Medianę oblicza się najczęściej wtedy 

gdy pojawiają się bardzo nietypowe wyniki, a nie ma 

powodów aby je eliminować

Znajdowanie mediany dla nieparzystej liczby pomiarów 

– jest to wynik środkowego pomiaru (wyznaczanie 

mediany dla zarobków w tys. zł:

    3, 2, 70, 1, 2; Me = 2 ; M = 15,6

Znajdowanie mediany dla parzystej liczby pomiarów – 

jest to średni wynik dwóch środkowych osób

(dla zarobków 3, 2,70, 1; Me = 2,5 = (2+3)/2

Znajdowanie mediany dla przedziałów klasowych

background image

 

 

Skośność rozkładu a miary tendencji 
centralnej

Dominanta  (w literaturze częściej nazywana 
modalną  lub modą Md) jest wartością występującą 
najczęściej w rozkładzie wyników.

 Związki między wartościami średniej a mediany w 
zależności od skośności rozkładu):

            (a) dla rozkładu częstości (wyraźnie) skośnego 

dodatnio - średnia jest większa niż mediana, zaś 
mediana większa niż dominanta

           (b) dla rozkładu częstości (wyraźnie) skośnego 

ujemnie - średnia jest mniejsza niż mediana., zaś 
mediana mniejsza niż dominanta

background image

 

 

Skośność a miary tendencji 
centralnej

 

Średnia  

3,67  

Mediana  

3,50  

Dominanta

 

3

 

Skośność  

,857  

Dla rozkładu wyraźnie 

skośnego dodatnio:

      M> Me> Md  

STU_CD

5,00

4,50

4,00

3,50

3,00

rozkład ocen studenta CD

rozkład skośny dodatnio

C

st

ć

3,5

3,0

2,5

2,0

1,5

1,0

,5

0,0

Odch.Std = ,82  
Średnia = 3,67
N = 6,00

background image

 

 

Miary zmienności (rozproszenia) 

wyników rozkładu

Oprócz  znajomości  tendencji  centralnej  dla  danego 

rozkładu  wyników,  podstawową  własnością  rozkładu  jest 

zmienność (rozproszenie) wyników. 

Oceny Studenta A:   4, 4, 4

 

Oceny studenta B:     2, 4, 6

 
                Zmienność  różnych  właściwości,  jako  podstawa  badań 

empirycznych.

     
 Podstawowe miary zmienności: 
              rozstęp, wariancja, odchylenie  standardowe.

background image

 

 

Miary zmienności

Rozstęp jest rozumiany jako różnica między 

największym i najmniejszym pomiarem 

Rozstęp dla studenta A =4-4= 0; dla studenta B = 6-2=4

Wariancja (variance) jest to suma kwadratów odchyleń 

wszystkich wyników od średniej dzielona przez liczbę 

wyników minus 1. 

                Wariancja = s

2

= (x

i  

- M)

2

/(N-1)

Odchylenie standardowe (SD – standard deviation)

       to pierwiastek z wariancji.
                   SD = (s

2

 )

             

background image

 

 

Kolejne kroki obliczania wariancji i 
odchylenia standardowego (

na przykładzie 

ocen studenta B: 2, 4, 6 i A: 4, 4, 4) 

1.    Obliczyć średnią (M = 4).
2.     Obliczyć  odchylenia  od  średniej  (odjąć  średnią  od  każdego 

wyniku: -2, 0, 2).

3.    Obliczyć kwadraty odchyleń od średniej (4, 0, 4).
4.    Obliczyć sumę kwadratów odchyleń od średniej (4+0+4=8).
5.     Obliczyć  średnią  kwadratów  odchyleń  od  średniej 

(poprzednią sumę podzielić przez liczbę przypadków minus 1; 

8/2 = 4).

                   Obliczyliśmy wariancję  

s

2

= 4.

  

6.    Obliczamy odchylenie standardowe = pierwiastek z 

wariancji  

                      SD = 2.
Wariancja i odchylenie standardowe dla ocen studenta A = 0 

(brak zmienności wyników) 

background image

 

 

Wpływ dodawania wartości stałej na 
miary tendencji centralnej i miary 
rozproszenia

    Dodanie wartości stałej 
do wszystkich wyników 
zmienia średnią, medianę i 
dominantę (modalną) o tę 
wartość. Nie zmienia 
wariancji i odchylenia 
standardowego. 

Np. aby zlikwidować liczby 

ujemne dla zbioru danych: 
2, 3, -3, -4, 2; dodano do 
wszystkich wyników 
wartość stałą 5, nowe 
dane:

      7, 8, 2, 1, 7

Statystyki

5

5

6

6

,00

5,00

2,00

7,00

2

7

3,24

3,24

10,50

10,50

7

7

Ważne
Braki danych

N

Średnia
Mediana
Dominanta
Odchylenie standardowe
Wariancja
Rozstęp

D1

D1_P_5

background image

 

 

Wpływ mnożenia przez wartość stałą na 
miary tendencji centralnej i miary 
rozproszenia

    Pomnożenie  wszystkich  wyników  przez  stałą  zmienia 

średnią,  medianę  i  dominantę  –  są  one  iloczynem 

poprzedniej wartości i stałej. 

   Zmienia również wariancję (poprzednia wartość razy 

kwadrat stałej) oraz odchylenie standardowe (poprzednia 

wartość razy wartość bezwzględna stałej). 

Analogiczne zmiany zachodzą w przypadku dzielenia 

wyników przez stałą.

Weżmy np. kilka czasów reakcji wyrażonych w 

mikrosekundach  (800; 1600; 1800; 600) i zamieńmy je na 

sekundy (0,8; 1,6; 1,8; 0,6)

     

background image

 

 

Dzielenie wszystkich wyników przez stałą - 
przykład

Statystyki

4

4

7

7

1200,00

1,2000

1200,00

1,2000

600

a

,60

a

588,78

,5888

346666,67

,3467

1200

1,20

Ważne
Braki danych

N

Średnia
Mediana
Dominanta
Odchylenie standardowe
Wariancja
Rozstęp

T1

T1_1000

Istnieje wiele wartości modalnych. Podano wartość najmniejszą.

a. 

background image

 

 

Wyniki standardowe 
(standaryzowane) – wartości “z” 

Wyniki w takiej postaci, w jakiej zostały pierwotnie uzyskane w 
badaniu, określa się mianem wyników surowych. Dla 
porównania wyników osiąganych na różnych skalach (np. 
porównania ocen przy różnych skalach oceniania, lub wyników 
testów o różnej ilości punktów) przekształca się wyniki surowe 
na wyniki wyrażone w jednostkach odchylenia standardowego  – 
są to wyniki standardowe (nazywane w SPSS 
standaryzowanymi), czyli tzw. wartości „z”. 

      z

i

 = (x

– M)/SD 

      M   – średnia (mean)
     SD – odchylenie standardowe (standard deviation)
      wartość standaryzowana “z” danego wyniku “x” =  wynik 

surowy (x

i

) minus średnia (M) dzielone przez odchylenie 

standardowe (SD) 

background image

 

 

Hipotetyczne stopnie studenta SWPS w 

sesji :

6, 2, 4+, 3+, 4   

zamiana na wyniki standardowe

średnia  M = 4; 
wariancja  s

2

 = (4+4+0,25+0,25+0)/4 = 2,12

odchylenie standardowe SD = 1,46

wartości standaryzowane “z” poszczególnych wyników:
z

= (6 – 4)/1,46 = 1,37  (dodatnia wartość “z”)

z

 = (2 - 4)/1,46 = -1,37 (ujemna wartość “z”)

z

= (4,5 - 4)/1,46 = 0,34 (lekko dodatnia wartość „z”)

z

= (3,5 - 4)/1,46 = -0,34 (lekko ujemna wartość „z”)

z

= (4 - 4)/1,46 = 0 (wynik równy średniej)

background image

 

 

Właściwości wyników standardowych 
“z” dla danej próby wyników:

          średnia wyników „z” = 0; wariancja = 1
 
         wyniki „z” bliskie średniej M są bliskie 

wartości “0”,

         wyniki dokładnie równe średniej są równe 

zeru.

  
         wyniki “z” mniejsze od średniej M są ujemne
         wyniki “z” większe od średniej M są dodatnie

background image

 

 

PYTANIE EGZAMINACYJNE 
(termin A, 1999/2000)

Anna otrzymała ocenę 5 z egzaminu (średnia ocen w 

jej grupie 3, wariancja ocen 4). Marek otrzymał 
ocenę 3,5 z egzaminu (średnia ocen w jego grupie 
2,5; odchylenie standardowe ocen 1,5). Który ze 
studentów wypadł lepiej na tle swojej grupy?

A.

Anna i Marek jednakowo

B.

Marek

C.

Anna

D.

Nie da się tego określić

C


Document Outline