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) 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 A组: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。 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。 第一节 全距与四分位差 全距〔 Range 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 Xmi [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
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） 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： 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。 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。 第一节 全距与四分位差 1.全距(Range) 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
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 优点:计算简单、直观。 缺点:(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。 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。 求下列两组成绩的四分位差 99100 9085838481 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。( mean deviation) 1对于未分组资料 2对于分组资料
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 优点：计算简单、直观。 缺点：（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。 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。 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 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。（mean deviation) 1.对于未分组资料 A · D= 2.对于分组资料 A · D= 2 Q D = Q3 −Q1 N X − X − f f X X
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。 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 [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 求72、81、86、69、57这些数字的标准差。 ∑X365 =73.0 506 10.06 27151 365 1O.O6 对于分组资料 S=2/X-x)∑m2-m 标准差的性质
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。 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 [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。 求 72、81、86、69、57 这些数字的标准差。 2. 对于分组资料 3. 标准差的性质 N X X S − = 2 ( ) 2 2 ( ) N X N = X − 73.0 5 365 = = = N X X 10.06 5 ( ) 506 2 = = − = N X X S 10.06 5 365 5 27151 ( ) 2 2 2 = = − = − N X N X S N f X X S − = 2 ( ) 2 2 ( ) N fX N = fX −
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”性质一一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S。2,S2也常被称为变 异数。 4.标准分( standard score) 以离差和标准差的比值来测定变量国与区的相对位置。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 (3)Z分数实际表达了变量值距总体均值有几个标准差。 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: (1)Z分数之和等于0 (2)Z分数的算术平均数等于0 (3)Z分数的标准差等于1,方差也等于1 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
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 S。2, ,S 2 也常被称为变 异数。 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； （3）Z 分数实际表达了变量值距总体均值有几个标准差。 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： (1)Z 分数之和等于 0 (2)Z 分数的算术平均数等于 0 (3)Z 分数的标准差等于 1，方差也等于 1 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 X X S X X Z − =
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。 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 R 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 A-D 标准差系数是众数据的标准差与其算术平均数之比,其计算公式是 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 N ·R N 其中 为众数的频数;N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 例1:某项调查发现,现今三口之家的家庭最多(32%),求异众比率 某开发商根据这一报导,将房屋的户型大部分都设计为适合三口之家居住的 样式和面积,你认为如何呢 例2:设为测体重,得到成人组和婴儿组各100人的两个抽样总体。成 人组平均体重为65千克,全距为10千克:婴儿组平均体重为4千克,全距 为2.5千克。能否认为成人组体重的离势比婴儿组体重的离势大? 例3:对一个群体测量身高和体重,平均身高为170.2厘米,身高标准 差为5.30厘米;平均体重为70千克,体重标准差为4.77千克。比较身高
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。 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: 标准差系数是众数据的标准差与其算术平均数之比，其计算公式是: 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； N 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。 例 1：某项调查发现，现今三口之家的家庭最多（32%），求异众比率。 某开发商根据这一报导，将房屋的户型大部分都设计为适合三口之家居住的 样式和面积，你认为如何呢？ 例 2：设为测体重，得到成人组和婴儿组各 100 人的两个抽样总体。成 人组平均体重为 65 千克，全距为 10 千克；婴儿组平均体重为 4 千克，全距 为 2.5 千克。能否认为成人组体重的离势比婴儿组体重的离势大？ 例 3：对一个群体测量身高和体重，平均身高为 170.2 厘米，身高标准 差为 5.30 厘米；平均体重为 70 千克，体重标准差为 4.77 千克。比较身高 X R VR = X A D VA D = X S VS = N N f V R Mo − = Mo f
和体重的离散程度 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区、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的差来表示,即 偏态=X-M 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 a来表示 X-M 3(X-M) 偏态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±3之间。偏态系数为0表示对称分布,偏态系数为+3或-3则表示极右或极 左偏态
和体重的离散程度。 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， 、MD、 MO 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 MD的差来表示，即 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 偏态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±3 之间。偏态系数为 0 表示对称分布，偏态系数为+3 或-3 则表示极右或极 左偏态。 X 偏态 = X − Mo X S X M S X Mo d 3( − ) = − =