内容正文:
第六章 数据的分析
6.4 数据的离散程度
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1.知道极差和方差的概念,会计算简单数据的极差和方差
2.经历探索方差的过程,体会方差是刻画数据离散程度的统计量
一、学习目标
二、新课导入
甲、乙、丙三个选手的射击成绩如下图所示,
这三人谁的成绩较好?
计算发现甲乙平均成绩一样,你认为哪个选手更稳定?
三、概念剖析
为了提高农副产品的国际竞争力,一些行业协会对农副产品的规格进行了划分,某外贸公司要出口一批规格为75g的鸡腿。现有2个厂家提供货源,它们的价格相同,鸡腿的品质也相近.
质检员分别从甲、乙两厂的产品中抽样调查了20只鸡腿,它们的质量(单位:g)如下:
三、概念剖析
(1)你能从图中估计出甲、乙两厂抽取的鸡腿的平均质量吗?
(2)从甲、乙两厂抽取的鸡腿的平均质量分别是多少?在图中画出纵坐标等于平均质量的直线.
解:(1)数据在75左右波动,估计鸡腿的平均质量为75g
(2)甲的平均质量:(75+74+…+72)/20=75(g)
乙的平均质量:(75+78+…+75)/20=75(g)
直线如图.
三、概念剖析
(3)从甲厂抽取的这20只鸡腿质量的最大值是多少?最小值又是多少?它们相差几克?乙厂呢?
(4)如果只考虑鸡腿的规格,你认为外贸公司应购买哪个厂家的鸡腿?
解:(3)甲厂鸡腿质量最大值:78g;最小值:72g;相差:78-72=6(g)
乙厂鸡腿质量最大值:80g;最小值:71g;相差:80-71=9(g)
(4)从图中可知甲厂质量相对于75g的偏差较小,所以应购买甲厂的
三、概念剖析
(一)极差
现实生活中,除了关心数据的“平均水平”外,人们还关注数据的离散程度,即它们相对于平均水平的偏离情况.极差就是刻画数据离散程度的一个统计量.
极差是指一组数据中最大数据与最小数据的差.
三、概念剖析
如果丙厂也参与了竞争,从该厂也抽查20只鸡腿,
(1)丙厂这20只鸡腿质量的平均数和极差分别是多少?
解:(1)鸡腿质量的平均数:(75+74+…+79)/20=75(g)
最大值:79g,最小值:72g,故极差:79-72=7(g)
三、概念剖析
(2)求甲、丙两厂这20只鸡腿质量与其平均数的差距绝对值的和.
(3)在甲、丙两厂中,你认为哪个厂的鸡腿质量更符合要求?为什么?
解:(2)甲厂差距和:|75-75|+|74-75|+…+|72-75|=26
乙厂差距和:|75-75|+|74-75|+…+|79-75|=36
(3)甲厂更符合,从(2)中可知道甲厂差距绝对值更小
三、概念剖析
(二)方差
数学上,数据的离散程度还可以用方差或标准差来刻画.
方差是各个数据与平均数之差的平方的平均数,即:
其中, 是 的平均数, 是方差,而标准差就是方差的算术平方根.
一般而言,一组数据的极差、方差或标准差越小,这组数据就越稳定.
例1.在某旅游景区上山的一条小路上,有一些断断续续的台阶,如图所示是其中的甲、乙两段台阶路的示意图(每级台阶旁的数字为该级台阶高度,单位为cm)。请你用所学过的有关统计知识(平均数、中位数、方差和极差)回答下列问题:
(1)两段台阶路有哪些相同点和不同点?
四、典型例题
解:(1)极差:甲:16-14=2 乙:19-10=9
排序之后发现中位数:甲:(15+16)/2=15.5 乙:(15+17)/2=16
平均数:甲:(15+16+…+15)/6=15 乙:(11+15+…+19)/6=15
方差:甲: 同理乙:
相同点:平均数相同;不同点:中位数、方差、极差均不同
(2)哪段台阶路走起来更舒服?为什么?
(3)为方便游客行走,需要重新整修上山的小路,对于这两段台阶路,在台阶数不变的情况下,请你提出合理的整修建议.
四、典型例题
解:(2)甲路段台阶走起来更舒服,因为甲的方差小于乙的,故甲的平稳.
(3)每个台阶高度均为15cm(甲乙路段平均数),使得方差为0.
总结:
四、典型例题
1.方差越小,越稳定.
2.当数据不多,可以通过数据在平均数的周围浮动程度来估计方差大小.
3.极差也在某种程度上反映了数据的稳定程度.
1.据统计,某学校教师中年龄最大的为54岁,年龄最小的为21岁.那么学校教师年龄的极差是 岁.
2.若一组数据的方差为0.16,那么这组数据的标准差为 . .
【当堂检测】
解析:(1)极差=最大值-最小值
(2)标准