内容正文:
数据的波动程度
情景引入
甲、乙两名射击运动员平时表现都非常优秀,到底该派出哪一位去参加亚运会呢?下表记录的是甲、乙两名射击运动员在一次射击选拔比赛中的成绩,在相同的条件下,各射击10次(单位:环)请你对这些数据进行分析,帮助教练做出选择.
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
乙 6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
问题1:通常情况下,运动员射击水平的高低可以用哪些统计量来衡量呢?
平均数 中位数 众数
甲
乙
8 8.5 9
8 8.5 9
问题2:考察运动员的射击水平,还需要关注什么因素?
追 问:如何判断两名运动员的成绩更加稳定呢?
中心值
数据集中趋势:数据向其中心值聚集的程度
成绩的稳定性:数据之间的差异情况
数据离散(波动)程度:
数据远离其中心值的程度
中心值
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
乙 6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
运动员乙的数据离直线更远,说明他的成绩波动大
运动员甲的数据离直线更近,说明他的成绩波动小
甲
6 8 6 9 6 10 8 9 9 9 乙
6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
问题3:如何用数值刻画数据的波动大小呢?
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
偏差
乙 6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
偏差
甲的偏差和:0
乙的偏差和:0
偏差和:
任何一组数据的偏差和都为0
-2
0
-2 1 -2 2 0 1 1 1
-2 0 -4 1 2 1 0 2 1 -1
每个数据偏离平均数的程度
问题4:如何避免偏差直接求和正负抵消的问题呢?
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
偏差 -2 0 -2 1 -2 2 0 1 1 1
乙 6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
偏差 -2 0 -4 1 2 1 0 2 1 -1
甲的偏差的绝对值之和:12
甲的偏差平方和:20
乙的偏差的绝对值之和:14
乙的偏差平方和:32
成绩波动小,更稳定
成绩波动大
下表记录的是甲、乙两名射击运动员在一次射击选拔比赛中的成绩,在相同的条件下,各射击10次(单位:环)
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
乙 6 8 4 9 10 9 8 10
问题5:乙运动员有两个成绩被墨水覆盖,此时还能用偏差平方和来比较吗?
追问:如何消除数据个数对波动程度的影响呢?
数据越多,其偏差平方和越大。当数据个数不一样的时候,无法比较
类比平均数,我们用偏差平方和去除以数据个数,我们把得到的结果叫做方差
定义:设有n个数据 各数据与它们的平均数 的差的平方分别是 , 用这些值的平均数,即用
来衡量这组数据波动的大小,并把它叫做这组数据的方差,记作
问题6:观察方差公式的结构和图象,分析方差与数据波动大小的关系?
方差越大,数据的波动越大;
方差越小,数据的波动越小.
甲
6 8 6 9 6 10 8 9 9 9 乙
6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
下表记录的是甲、乙两名射击运动员在一次射击选拔比赛中的成绩,在相同的条件下,各射击10次(单位:环)
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
乙 6 8 4 9 10 9 8 10 9 7
请你对这些数据进行分析,帮助教练做出选择.
甲乙两位运动员的平均值相等,但 可知,甲的成绩更稳定,建议甲参加
下表记录的是甲、乙两名射击运动员在一次射击选拔比赛中的成绩,在相同的条件下,各射击10次(单位:环)
甲 6 8 6 9 6 10 8 9 9 9
乙 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
请你对这些数据进行分析,帮助教练做出选择.
注意:用方差比较波动程度时,需要在平均数差别不大时才有意义
某次数学竞赛,甲、乙两名同学只能从中挑选一个参加.甲、乙两个同学本学期五次测验的数学成绩分别如下(单位:分):
甲 85 90 90 90 95
乙 95 85 95 85 90
若你是老师,你认为挑选哪一位比较适宜?
追问:求一组数据方差的一般步骤是什么?
1、求数据的平均数;
2、利用方差公式求方差
利用方差来分析甲、乙两人成绩的波动情况:
甲
乙
甲
乙
甲 85 90 90 90 95
乙 95 85 95 85 90
样本方差估计总体方差
1.已知甲、乙两组10个数据的平均数相等,若甲组数据的方差为1,乙组数据的方差为2,则( )
A.甲组数据比乙组数据波动大
B.乙组数据比甲组数据波动大
C.甲组数据比乙组数据的波动一样大
D.甲、乙两组数据的波动不能比较
B
2.为参加学校举办的“诗意校园,致远方”朗诵艺术大赛,八年级“屈原读书社”组织了五次选拔赛,这五次选拔赛中,小明五次成绩的平均数是90,方差是2;小强五次成绩的平均数也是90,方差是8.下列说法正确的是( )
A.小明的成绩比小强稳定
B.小明、小强两人成绩一样稳定
C.小强的成绩比小明稳定
D.无法确定小明、小强的成绩谁更稳定
A
求数据-2,-1,0,1,2的方差.
$$