Понятие вариации. Этапы статистического анализа вариации
Теоретическая часть. Вариант №17.
Понятие вариации. Этапы статистического анализа вариации.
Вариация – это такие количественные изменения величины исследуемого признака в пределах однородной совокупности, которые обусловлены перекрещивающимся влиянием действия различных факторов. Различают вариацию случайную и систематическую. Анализ систематической вариации позволяет оценить степень зависимости изменений в изучаемом признаке от определяющих её факторов. Показатель вариации – это колеблемость отдельных значений признака. Степень близости данных отдельных единиц к средней измеряется рядом абсолютных, средних и относительных показателей. К абсолютным и средним относятся: вариационный размах, среднее линейное и среднее квадратическое отклонение, дисперсия. К относительным: коэффициент осцилляции, относительное линейное отклонение, коэффициент вариации.
Вариационный размах – это разница между максимальным и минимальным значениями признака: . Он характеризует диапазон вариации. Его достоинства: простота вычисления и толкования.
Обобщающую характеристику может дать только средняя величина, в частности, средняя из отклонений вариантов от их средней, которая называется среднее линейное отклонение. Оно учитывает различия всех единиц изучаемой совокупности и определяется как средняя арифметическая из отклонений индивидуальных значений от средней, без учёта знака этих отклонений:
,
или для сгруппированных данных:
Среднее линейное отклонение показывает, на сколько в среднем колеблется величина признака у единиц исследуемой совокупности.
Дисперсия ( ) – средний квадрат отклонений, определяется как средняя из отклонений, возведённых в квадрат :
или
Формулу
для расчёта дисперсии можно
преобразовать следующим
где - среднее значение квадратов признака,
- среднее значение признака.
Среднее квадратическое отклонение – это корень квадратный из дисперсии, это мера надёжности средней.
Размах вариации, среднее линейное отклонение и среднее квадратическое отклонение являются всегда величинами именованными. Они имеют те же единицы измерения, что и индивидуальные значения признака.
Относительные показатели вариации:
1.
Коэффициент осцилляции
2.
Относительное линейное
.
3. Коэффициент вариации:
Можно определить три показателя колеблемости признака в совокупности: общую дисперсию, межгрупповую дисперсию, внутригрупповую и среднюю из внутригрупповых дисперсий.
1) Общая дисперсия характеризует вариацию признака, которая зависит от всех условий в данной совокупности.
,
где - общая средняя для всей изучаемой совокупности.
2)
Межгрупповая дисперсия
,
где - средняя по отдельным группам;
- численность отдельных групп.
3)
Внутригрупповая дисперсия
,
где - номер группы.
4)
Средняя внутригрупповых
где - групповая дисперсия.
Правило сложения дисперсий: общая дисперсия равна сумме средней внутригрупповых дисперсий и межгрупповой дисперсии.
.
Список использованной литературы:
- Гусаров В.М., «Статистика», М. : 2001
- Еронова В.Н., «Общая теория статистики», М. : 2001
- Кожухарь Л.И., «Основы общей теории статистики», М. : 2001
- Громыко Г.Л., «Теория статистики», М.: 2002
2. Решение задач. Вариант №1
Задача 1
Заполнить недостающие ячейки по нижеследующим данным по районам региона. Найти относительные величины координации по каждому району.
| Показатели | 1 район | 2 район |
| 1. Численность населения, чел. | 27300 | 17400 |
| В том числе: | ||
| 1.1 Численность женщин, чел. | ? | ? |
| Доля женщин, % | 54,7 | ? |
| 1.2 Численность мужчин, чел. | ? | 9120 |
| Доля мужчин, % | ? | ? |
Решение
| Показатели | 1 район | 2 район |
| 1. Численность населения, чел. | 27300 | 17400 |
| В том числе: | ||
| 1.1 Численность женщин, чел. | 14933 | 8280 |
| Доля женщин, % | 54,7 | 47,6 |
| 1.2 Численность мужчин, чел. | 12367 | 9120 |
| Доля мужчин, % | 45,3 | 52,4 |
1. Найдем численность женщин по 1му району:
чел.
2. Найдем численность мужчин по 1му району: чел.
3. Найдем долю мужчин по 1му району:
4. Найдем численность женщин по 2му району: чел.
5. Найдем долю женщин по 2му району:
6. Найдем долю мужчин по 2му району:
7. Найдем
относительные величины
Задача 2
Данные опроса респондентов о средних доходах их семей за месяц (по результатам опроса):
| Средний доход семьи, руб. | Число респондентов, чел. |
| до 3000 | 8 |
| 3000-5000 | 35 |
| 5000-7000 | 29 |
| 7000-9000 | 25 |
| Более 9000 | 14 |
Найти средний размер дохода, приходящегося на одну семью, в целом по городу. Рассчитать медиану; моду, коэффициент вариации.
Решение
| № | Средний доход семьи, руб. | хi | Число респондентов,
чел.
fi |
Накопленные частоты,
si |
| 1 | до 3000 | 1500 | 8 | 8 |
| 2 | 3000-5000 | 4000 | 35 | 43 |
| 3 | 5000-7000 | 6000 | 29 | 72 |
| 4 | 7000-9000 | 8000 | 25 | 97 |
| 5 | Более 9000 | 10000 | 14 | 111 |
| Итого | х | 111 |
1. Рассчитаем накопленные частоты:
2. Найдем средний размер дохода, приходящегося на одну семью, по формуле: руб.
3. Рассчитаем медиану (Рис.1):
, т.е. третий- это медианный интервал.
=43, =29.
4. Рассчитаем моду (Рис.2):
Кумулята опроса респондентов о средних доходах их семей за месяц.
Рис.1
Гистограмма опроса респондентов о средних доходах их семей за месяц.
Рис.2
5. Найдем коэффициент вариации:
| Таблица1 | |||||||
| № | Средний доход, |
Число респондентов, f | |||||
| 1 | 1500 | 8 | 12000 | -4500 | 36 000 | 20 250 000 | 162 000 000 |
| 2 | 4000 | 35 | 140000 | -2000 | 70 000 | 4 000 000 | 140 000 000 |
| 3 | 6000 | 29 | 174000 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | 8000 | 25 | 200000 | 2000 | 50 000 | 4 000 000 | 100 000 000 |
| 5 | 10000 | 14 | 140000 | 4000 | 56 000 | 16 000 000 | 224 000 000 |
| Итого | X | 111 | 666 000 | Х | 212 000 | Х | 626 000 000 |
Среднее квадратическое отклонение:
Коэффициент вариации:
Задача 3
Данные по хозяйству о поголовье коров (голов) за 6 лет (в среднем за год):
| 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 |
| 189 | 211 | 225 | 233 | 227 | 210 |
1. Вычислить:
- абсолютные приросты, темпы роста и прироста;
- средний уровень ряда;
- средний абсолютный прирост;
- средний темп прироста.
2. Сделать прогноз на 2009 год.
Решение
1. Рассчитаем величины абсолютного прироста, темпы роста и прироста с помощью следующей таблицы:
Число коров в 2008г.
возросло по сравнению
с 2003г. на 21 корову ежегодно.
Число коров в 2004г. возросло на 22 коровы по сравнению с 2003г.
Число коров в 2008г. по отношению к аналогичным показателям 2003г. составляет 111,1%.
Число коров в 2004г. по отношению к аналогичному показателю 2003г. составляет 111,6%.
Число коров в 2008г. увеличилось на 11,1% в сравнении с 2003г.
Число коров в 2008г. увеличилось на 11,6% в сравнении с 2003г.
2. Найдем средний уровень ряда:
Среднегодовая численность поголовья коров за период с 2003г. по 2004г. составляет 219 коров.
3. Найдем средний абсолютный прирост:
В среднем с
каждым годом число коров
4. Найдем средний темп роста:
5. Найдем средний темп прироста:
В среднем число коров увеличивалось на 2,1% с каждым годом.
Прогноз на 2009год.
| Таблица 2 | |||||||
| Год | Численность
поголовья коров,
шт.
yi |
t | yt | ||||
| 2003 | 189 | -3 |
-567 | 9 | 204,7 | -15,7 | 246,5 |
| 2004 | 211 | -2 |
-422 | 4 | 208,5 | 2,6 | 6,8 |
| 2005 | 225 | -1 |
-225 | 1 | 212,1 | 12,9 | 166,4 |
| 2006 | 233 | 1 |
233 | 1 | 219,5 | 13,5 | 182,3 |
| 2007 | 227 | 2 |
454 | 4 | 223,3 | 3,8 | 14,4 |
| 2008 | 210 | 3 |
630 | 9 | 226,9 | -16,9 | 285,6 |
| Итого | 1295 | 0 |
103 | 28 | 1295 | х | 902 |
Линейное уравнение тренда:
- точечный прогноз на 2009 год.
Рассчитаем интервальный прогноз:
=2,78 (0,05;4)
- среднеквадратическая ошибка прогноза.
Среднее поголовье
коров в 2009 г. будет находиться в пределах
, что можно утверждать с вероятностью
95% .