题文

甲、乙两位同学进行投篮比赛，每人在相同时间内分别投6场，下表是甲、乙两位同学每场投中篮球个数的统计情况．  对象  一 二   三 四  五   六  甲  6  7  5  9  5  10  乙  6  5  6  7  9  9 下面是甲、乙两位同学的三句对话： （1）乙：我的投篮成绩比你的稳定； （2）甲：若每一场我多投中一个球，投篮成绩就比你稳定； （3）乙：若每场我投中的个数是原来的3倍，而你每场投中的个数是原来的2倍，那么我的投篮成绩的稳定程度会比你更好．请判断他们说法的正确性，并说明理由．

题型：解答题  难度：中档

答案

（1）甲的平均成绩=（6+7+5+9+5+10）÷6=7， 甲的方差S甲2=[（6-7）2+（7-7）2+（5-7）2+（9-7）2+（5-7）2+（10-7）2]÷6≈3.7， 乙的平均成绩=（6+5+6+7+9+9）÷6=7， 乙的方差S乙2=[（6-7）2+（5-7）2+（6-7）2+（7-7）2+（9-7）2+（9-7）2]÷6≈2.3， ∴乙的说法正确． （2）甲变化后的成绩为7，8，6，10，6，11， 甲变化后的平均成绩=（7+8+6+10+6+11）÷6=8， 甲变化后的方差S甲2=[（7-8）2+（8-8）2+（6-8）2+（10-8）2+（6-8）2+（11-8）2]÷6≈3.7， 由甲的方差不变，故甲的说法是错误的； （3）甲变化后的平均成绩=7×2=14， 甲变化后的方差S甲2=3.7×4=14.8； 乙变化后的平均成绩=7×3=21， 乙变化后的方差S乙2=2.3×9=20.7， ∴乙的说法是不正确的．

据专家权威分析，试题“甲、乙两位同学进行投篮比赛，每人在相同时间内分别投6场，下表是..”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，…，x_n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。

• 公式:
  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。