频率分布直方图方差的计算是什么?
方差:(中点-平均数)×频率的和,其中频率=各长方形面积。
采用分组数据的方差计算方法。
直方图包含每组的平均值和每组的频率。假设一个组在10到20之间,频率为5,则该组可视为5 15,依此类推,就可以得到一堆数据,并计算出这堆数据的方差。
直方图的纵轴反映频率与组距离的比率
仅当组距离相同时,矩形的值(高度,即纵坐标)表示频率(频率)。
垂直轴的名称由频率(属于不同组的数据数称为组的频率)或频率(频率与样本总数的比率称为对象的频率)表示。每个频率的总和等于数据集中的样本总数。
如果是频率分布直方图,“frequency/%”用于垂直轴坐标标题。如果是频率分布直方图,则使用“频率”。
若垂直轴坐标方向为“频率/%”,则∑fi=100。如果是“频率”,则所有统计对象的频率之和(∑Ni=n)必须等于样本数据总数n。
频率分布直方图方差的计算是用每个频率分布直方图柱子的中心到整个频率分布直方图的平均数之间的距离的平方的加权平均数来计算。其中每个频率分布直方图柱子的中心是该柱子的起始值和结束值的平均数,整个频率分布直方图的平均数是每个柱子出现次数的加权平均数。
这个知识点来源于数学中的方差的计算方法,是用来描述一组数据集合的离散程度和分散情况的统计量。
在科学研究和实际应用中,频率分布直方图方差的计算可以用来评估数据的可靠性和稳定性。如果某一个频率分布直方图方差比较大,说明数据的分布比较分散,相对来说可靠性较低。
例如,如果我们统计了一个班级的学生成绩,并且将这些成绩按照一定的区间进行分组,并绘制成了频率分布直方图,那么我们可以计算出这个频率分布直方图的方差,以评估这些学生成绩的分布情况和稳定性。
具体地说,我们可以按照以下步骤计算频率分布直方图的方差:
对于每个频率分布直方图柱子,计算其中心距离整个频率分布直方图的平均数的距离的平方;
对于所有柱子的计算结果进行加权平均数的计算,权重即为每个柱子的频率分布数量;
得出的结果即为频率分布直方图的方差,并可以用于进一步评估数据集合的可靠性和稳定性。
举一个例题:假设有一组数据的频率分布直方图如下,其中每个柱子的宽度为10,计算其方差。
则每个柱子的中心分别为5、15、25、35、45,其对应的出现次数分别为2、8、6、4、2。整个频率分布直方图的平均数为:
(2×5+8×15+6×25+4×35+2×45)÷(2+8+6+4+2)=21
因此,每个柱子距离平均数的距离的平方分别为:
(5-21)²×2=256 (15-21)²×8=192 (25-21)²×6=24 (35-21)²×4=196 (45-21)²×2=576
根据方差的计算公式,我们可以得到该频率分布直方图的方差为:
(256+192+24+196+576)÷(2+8+6+4+2)=91.5
因此,这个频率分布直方图的方差为91.5,说明数据的分布比较分散,相对来说可靠性较低。
1. 计算每个数据点的平均值(记为x̄)。可以通过将每个数据点乘以其对应的频率,然后将所有乘积相加,再除以总频率来计算平均值。
2. 计算每个数据点与平均值之差的平方(记为(xᵢ - x̄)²)。对于每个数据点,将其值减去平均值,然后将结果平方。
3. 将每个数据点的平方差乘以其对应的频率。对于每个数据点,将其平方差乘以其对应的频率。
4. 将所有乘积相加,得到总和(记为Σ((xᵢ - x̄)² * fᵢ))。
5. 将总和除以总频率(记为Σfᵢ),得到方差。
方差的计算公式为:
方差 = Σ((xᵢ - x̄)² * fᵢ) / Σfᵢ
其中,xᵢ表示每个数据点的值,fᵢ表示每个数据点的频率,x̄表示平均值,Σ表示求和。
通过计算频率分布直方图的方差,可以评估数据的离散程度或变异程度。方差越大,数据的离散程度越高;方差越小,数据的离散程度越低。
频率分布直方图方差是一种用于描述数据分布的统计量,表示数据在平均值附近的离散程度。对于频率分布直方图,可以按照以下步骤计算方差:
确定频率分布直方图的类别和相应的频数:将数据分成若干个互不重叠的类别(或称为区间),并计算每个类别中的观测频数。
计算每个类别的中心值:对于每个类别,可以选择使用类别的中点作为代表值。
计算所有类别中心值的加权平均值:根据频数将每个类别的中心值进行加权平均,得到整个数据集的平均值。
计算方差:对于每个类别,计算该类别中心值与整个数据集的平均值之差的平方,并乘以相应的频数。将所有这些平方差值相加,并除以总的频数。
方差 = Σ[(类别中心值 - 平均值)^2 * 频数] / 总频数
方差的平方根即为标准差,它提供了数据分布的标准尺度。
需要注意的是,在计算方差时,如果使用的是样本数据而不是完整的总体数据,还需要对方差进行修正,即除以 (n-1) 而不是 n,其中 n 表示样本大小。