3. Základní statistické charakteristiky
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
1
Základní statistické charakteristiky
slouží pro vzájemné porovnávání statistických souborů
charakteristiky = čísla, pomocí kterých porovnáváme
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
2
Základní statistické charakteristiky
Dva hlavní druhy základních charakteristik statistického souboru:
charakteristiky úrovně, polohy (střední hodnoty) charakteristiky variability
Další :
charakteristiky asymetrie charakteristiky špičatosti
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
3
Základní statistické charakteristiky
Způsoby výpočtu: z reálných(skutečně pozorovaných) hodnot
(menší stat. soubory) ze skupinového rozdělení četností (rozsáhlejší
soubory, interval zastupuje jeho střed)
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
4
Střední hodnoty
= čísla (charakteristiky), která zastupují hodnoty zkoumaného statistického znaku
udávají polohu rozdělení četností, velikost zkoumaného jevu v daném souboru atd.
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
5
Střední hodnoty
Význam:
jedno číslo nahrazuje dlouhou řadu hodnot znaku
snadné porovnávání dvou i více statistických souborů
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
6
Střední hodnoty
Aritmetický průměr Geometrický průměr Harmonický průměr Modus Aritmetický střed Medián
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
7
Aritmetický průměr = úhrn hodnot kvantitativního statistického znaku, dělený rozsahem souboru n
∑x
i
x= KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
i =1
n 8
Aritmetický průměr - vlastnosti
algebraický součet všech odchylek jednotlivých hodnot znaku od aritmetického průměru je roven nule je-li znak konstantní, průměr je roven této konstantě přičteme-li ke všem hodnotám znaku konstantu k, zvětší se i průměr o tuto konstantu vynásobíme-li všechny hodnoty znaku konstantou k, je i průměr k- krát větší
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
9
Aritmetický průměr
skládá-li se soubor z k skupin o rozsazích ni a s průměry xi , platí pro celkový průměr souboru: k
x=
∑ xi ni i =1 k
∑ ni
Používá se i pro výpočet průměru statistického souboru, který je rozdělen do intervalů
xi
- střed intervalu.
i =1
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
10
Aritmetický průměr
nejčastěji používaná statistická charakteristika
výpočet jednoduchý
nemusí vždy podávat správnou informaci
„typický, netypický“ průměr rozdělení četností s jedním a více vrcholy
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
11
Vážený aritmetický průměr
máme-li sestavenu tabulku rozdělení četností, užijeme pro výpočet aritmetického průměru váženého aritmetického průměru k
x=
∑ xi ni i =1 k
∑ ni
xi - jednotlivé hodnoty znaku nebo středy intervalů ni - četnost
i =1
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
12
Vážený aritmetický průměr
Použití v geografii:
meteorologie a klimatologie výpočet množství srážek, které spadne v určitém povodí výpočet průměrné denní
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
teploty
13
Geometrický průměr = uplatnění v případech, kdy hodnoty tvoří alespoň přibližně geometrickou řadu - analýza časových řad, výpočty tempa růstu atd.
xg = x1* x 2 *...* xn n
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
14
Harmonický průměr
v geografii se používá zřídka, zejména při výpočtu intenzivních ukazatelů k
x=
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
∑ ni i =1 k
ni ∑ i =1 xi
15
Modus = nejčetnější hodnota kvantitativního znaku studovaného souboru = nejčastější hodnota sledovaného znaku = nutné roztřídit soubor podle velikosti hodnot znaku KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
16
Modus Skupinové rozdělení četností: „modální interval“
x$ = L + h
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
n2 n1 + n 2
17
Modus
Důležitý při vystižení typické hodnoty znaku v daném souboru, následně při porovnávání typických hodnot souborů, pokud jde o typické hodnoty znaku.
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
18
Aritmetický střed
Není příliš vhodný, nevýhody
x max + x min xst = 2 KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
19
Medián = prvek řady, uspořádané v neklesajícím pořadí, který ji rozděluje v tom smyslu, že polovina prvků této řady má menší hodnotu znaku a polovina má větší hodnotu znaku, než je hodnota mediánu
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
20
Medián Má-li řada rozsah n a je uspořádaná, pak medián je hodnota, která má pořadové číslo: n +1 2 - pro n liché, resp.
n n průměr hodnot s pořadovými čísly a +1 2 2 pro n sudé KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
21
Medián Výhoda: jednoduchost výpočtu Lépe zachycuje úroveň než průměr Dělí soubor na dvě poloviny
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
22
Kvartil, decil, percentil = obdoby mediánu Oddělují horní a dolní čtvrtiny souboru atd. Snadné sestrojení z křivky kumulovaných četností.
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
23
Geografický medián Má stejnou vlastnost: půlí pozorovaný soubor na dvě stejné části.
Jde o čáru rozdělující plochu, na níž se jev vyskytuje.
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
24
Charakteristiky variability = čísla, která charakterizují stupeň proměnlivosti statistického znaku v daném statistickém souboru = důležitý doplněk informací, které poskytují střední hodnoty
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
25
Variační rozpětí
R = x max − x min
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
26
Kvartilová odchylka
( x% 75 − x% ) + ( x% − x% 25) Q= 2
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
27
Decilová, percentilová odchylka ( x% 90 − x% ) + ( x% − x%10) D= 8
( x% 99 − x% ) + ( x% − x%1) P= 98
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
28
Průměrná odchylka
n
dx =
∑ xi − x i =1
n
k
dx =
∑ xi − x ni i =1
k
∑ ni i =1
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
29
Rok
Průměrná teplota(°C)
Rok
Průměrná teplota
Rok
Průměrná teplota (°C)
1
7,4
18
8,8
35
9,1
2
9,6
19
8,9
36
9,4
3
8,1
20
9,3
37
8,8
4
9,1
21
7,9
38
8,9
5
7,9
22
8,4
39
8,7
6
8,3
23
8,6
40
9,1
7
9,4
24
10,2
41
9,3
8
10,3
25
10,5
42
9,5
9
9,9
26
10,8
43
9,6
10
10,1
27
9,4
44
9,9
11
8,5
28
9,8
45
8,8
12
8,2
29
9,3
46
8,5
13
7,7
30
8,5
47
9
14
10
31
9,9
48
9,2
15
11,1
32
10,7
49
9,4
16
10,9
33
9,4
50
9,6
17
9,7
34
9,6
KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
30
intervaly
střed intervalu
absolutní četnost
6,5-7
6,8
0
7,1-7,5
7,3
1
7,6-8
7,8
3
8,1-8,5
8,3
7
8,6-9
8,8
8
9,1-9,5
9,3
13
9,6-10
9,8
10
10,1-10,5
10,3
4
10,6-11
10,8
3
11,1-11,5
11,3
1
11,6-12
11,8
0
∑ KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
50
31
Vypočítej: Aritmetický průměr. Modus. Medián, horní a dolní kvartil. Průměrnou odchylku. KGG/STG Zimní semestr Základní statistické charakteristiky
32