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描述一组数据的离散程度,我们可以用“极差”、“方差”、“平均差”[平均差公式为T=1n(|x1-.x|+|x2-.x|+…+|xn-.x)],现有甲、乙两个样本,甲:12,13,11,15,10,16,13,14,-数学

[db:作者]  2019-04-14 00:00:00  互联网

题文

描述一组数据的离散程度,我们可以用“极差”、“方差”、“平均差”[平均差公式为T=
1
n
(|x1-
.
x
|+|x2-
.
x
|+…+|xn-
.
x
)],现有甲、乙两个样本,
甲:12,13,11,15,10,16,13,14,15,11
乙:11,16,6,14,13,19,17,8,10,16
(1)分别计算甲、乙两个样本的“平均差”,并根据计算结果判断哪个样本波动较大.
(2)分别计算甲、乙两个样本的“方差”,并根据计算结果判断哪个样本波动较大.
(3)以上的两种方法判断的结果是否一致?
题型:解答题  难度:中档

答案

(1)甲组的平均数为(12+13+11+15+10+16+13+14+15+11)÷10=13,
T=(1+0+2+2+3+3+0+1+2+2)÷10=1.6
乙组的平均数为(11+16+6+14+13+19+17+8+10+16)÷10=13,
T=(2+3+7+1+0+6+4+5+3+3)÷10=3.4.
3.4>1.6,所以乙样本波动大;

(2)S2=[(12-13)2+(13-13)2+(11-13)2+(15-13)2+(10-13)2+(16-13)2+(13-13)2+(14-13)2+(15-13)2+(11-13)2]÷10=3.6,
S2=[(11-13)2+(16-13)2+(6-13)2+(14-13)2+(13-13)2+(19-13)2+(17-13)2+(8-13)2+(10-13)2+(16-13)2]÷10=15.8,
15.8>3.6,所以乙样本波动大.
(3)结果一致.

据专家权威分析,试题“描述一组数据的离散程度,我们可以用“极差”、“方差”、“平均差”[平..”主要考查你对  方差  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:

方差

考点名称:方差

  • 方差:
    是各个数据与平均数之差的平方和的平均数。
    在概率论和数理统计中,方差用来度量随机变量和其数学期望(即均值)之间的偏离程度。
    在许多实际问题中,研究随机变量和均值之间的偏离程度有着很重要的意义。
    设有n个数据各数据x1,x2,…,xn各数据与它们的平均数的差的平方分别是,…,,我们用它的平均数,即用来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差,记作

  • 方差特点:
    (1)设c是常数,则D(c)=0。
    (2)设X是随机变量,c是常数,则有D(cX)=(c2)D(X)。
    (3)设 X 与 Y 是两个随机变量,则
    D(X+Y)= D(X)+D(Y)+2E{[X-E(X)][Y-E(Y)]}
    特别的,当X,Y是两个相互独立的随机变量,上式中右边第三项为0(常见协方差),
    则D(X+Y)=D(X)+D(Y)。此性质可以推广到有限多个相互独立的随机变量之和的情况。
    (4)D(X)=0的充分必要条件是X以概率为1取常数值c,即P{X=c}=1,其中E(X)=c。
    (5)D(aX+bY)=a^2DX+b^2DY+2abE{[X-E(X)][Y-E(Y)]}。

    意义
    在样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定。

    标准差:
    方差的算术平均根,即,并把它叫做这组数据的标准差,它也是一个用来衡量一组数据的波动大小的重要的量。

  • 式:
    方差是实际值与期望值之差平方的期望值,而标准差是方差算术平方根。 在实际计算中,我们用以下公式计算方差。
    方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数,即s^2=(1/n)[(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2],其中,x_表示样本的平均数,n表示样本的数量,^,xn表示个体,而s^2就表示方差。
    而当用(1/n)[(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]作为样本X的方差的估计时,发现其数学期望并不是X的方差,而是X方差的(n-1)/n倍,[1/(n-1)][(x1-x_)^2+(x2-x_)^2+...+(xn-x_)^2]的数学期望才是X的方差,用它作为X的方差的估计具有“无偏性”,所以我们总是用[1/(n-1)]∑(xi-X~)^2来估计X的方差,并且把它叫做“样本方差”。
    方差,通俗点讲,就是和中心偏离的程度!用来衡量一批数据的波动大小(即这批数据偏离平均数的大小)并把它叫做这组数据的方差。记作S&sup2.在样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定。

    方差分析主要用途:
    ①均数差别的显著性检验;
    ②分离各有关因素并估计其对总变异的作用;
    ③分析因素间的交互作用;
    ④方差齐性检验。



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