統(tǒng)計(jì)學(xué)是應(yīng)用數(shù)學(xué)的一個(gè)分支,它被廣泛地應(yīng)用在其他學(xué)科之中,從物理學(xué)到社會(huì)科學(xué)、人文科學(xué),甚至被用于工商業(yè)以及政府的情報(bào)決策,
數(shù)據(jù)分析中的統(tǒng)計(jì)量有兩大類:反映數(shù)據(jù)集中趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)量——平均數(shù)、眾數(shù)、中位數(shù),反映數(shù)據(jù)波動(dòng)程度的統(tǒng)計(jì)量,初中階段主要利用方差反映一組數(shù)據(jù)的波動(dòng)的大小.這些統(tǒng)計(jì)量是如何幫助人們進(jìn)行決策的呢?下面,我們通過(guò)幾個(gè)題目體會(huì)一下.
例l 小君同學(xué)所在的班級(jí)有26個(gè)人.這次他考了80分,全班同學(xué)的平均分是78分.他的成績(jī)?cè)诎嗉?jí)里是中等偏上的嗎?
分析:全班同學(xué)的平均分是78分,小君考了80分,大部分人會(huì)認(rèn)為小君考的還不錯(cuò),比平均分高.但學(xué)習(xí)了數(shù)據(jù)分析后,你應(yīng)該不會(huì)再這么認(rèn)為了吧?要作出合理的判斷,我們應(yīng)該分析其中的統(tǒng)計(jì)量.這里涉及平均分,我們知道,平均分即成績(jī)的平均數(shù),是總成績(jī)除以總?cè)藬?shù)算得的.平均數(shù)反映了一組數(shù)據(jù)的平均水平.這么說(shuō)來(lái),這個(gè)班的平均分是78分,也就是平均水平應(yīng)該是78分,看似80分確實(shí)是在平均水平之上的,那么,怎么理解“中等偏上”呢?全班有26個(gè)人,中等偏上應(yīng)該是指成績(jī)比一半以上的同學(xué)都要好.如此看來(lái),中等偏上應(yīng)該用另一個(gè)統(tǒng)計(jì)量——中位數(shù)來(lái)衡量.我們需要注意的是:①平均數(shù)的大小與一組數(shù)據(jù)里的每個(gè)數(shù)都有關(guān)系,其中任何數(shù)的變動(dòng)都可能會(huì)引起平均數(shù)的變動(dòng).因此,平均數(shù)能較充分地反映一組數(shù)據(jù)的“平均水平”,但它容易受極端值的影響.②中位數(shù)的大小僅與數(shù)據(jù)的排列位置有關(guān),部分?jǐn)?shù)據(jù)的變動(dòng)對(duì)中位數(shù)不一定有影響.中位數(shù)是一組數(shù)據(jù)的“分水嶺”,代表了一組數(shù)據(jù)的“中等水平”.
解:成績(jī)中等偏上,是指小君的分?jǐn)?shù)應(yīng)超過(guò)班級(jí)一半以上的同學(xué),也就是說(shuō)他的分?jǐn)?shù)應(yīng)超過(guò)中位數(shù).而小君得的分?jǐn)?shù)超過(guò)了平均數(shù),未必能保證也超過(guò)中位數(shù),比如,班上有20人得了82分,3人得90分,1人得22分,1人得16分,小君80分,雖然小君的成績(jī)超過(guò)了平均分78分,但在班級(jí)是倒數(shù)第三,因此,不能認(rèn)為他的成績(jī)?cè)诎嗉?jí)是中等偏上.
點(diǎn)評(píng):這樣,你應(yīng)該能理解,在一些比賽中,核算成績(jī)時(shí)為什么要先去掉一個(gè)最高分、去掉一個(gè)最低分了吧?
例2 為了從甲、乙兩名學(xué)生中選擇一人參加法律知識(shí)競(jìng)賽,在相同條件下對(duì)他們的法律知識(shí)進(jìn)行了10次測(cè)驗(yàn),他們的成績(jī)?nèi)缦拢▎挝唬悍郑?/p>
(2)利用(1)中的信息進(jìn)行分析,你認(rèn)為選擇哪位同學(xué)參賽比較合適?說(shuō)說(shuō)你的理由,
分析:(l)題填表,只需根據(jù)各個(gè)統(tǒng)計(jì)量的定義計(jì)算,即可準(zhǔn)確填寫(xiě).需要提醒的是,這組數(shù)據(jù)比較大,且都在85附近波動(dòng),我們可以把每個(gè)數(shù)都減去85,得到一組新數(shù)據(jù),再利用“x=x'+a”求出平均數(shù).
(2)題,作為決策者,當(dāng)然希望選派成績(jī)好的同學(xué)去參賽,這里就需要從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度去分析:怎樣才是成績(jī)好?由(1)可知,兩位同學(xué)的平均數(shù)、中位數(shù)均相同,亦即平均水平,中等水平相當(dāng).如果想讓派出的選手拿好成績(jī),那就會(huì)考慮誰(shuí)得高分的次數(shù)多.如果想讓派去的選手穩(wěn)拿獎(jiǎng),那就會(huì)看哪位選手的成績(jī)穩(wěn)定,即看代表數(shù)據(jù)波動(dòng)程度的統(tǒng)計(jì)量——方差,
解:(l)中位數(shù)、平均數(shù)都是84,眾數(shù)是90.
(2)甲、乙成績(jī)的平均數(shù)、中位數(shù)均為84.
a.甲成績(jī)的眾數(shù)是84,乙成績(jī)的眾數(shù)是90,從成績(jī)的眾數(shù)看,乙的成績(jī)好,可派乙參賽.
b.甲成績(jī)的方差是14.4,乙成績(jī)的方差是34,從成績(jī)的方差看,甲的成績(jī)相對(duì)穩(wěn)定,可派甲參賽.
c.甲成績(jī)85分以上的次數(shù)為3,乙成績(jī)85分以上的次數(shù)為5,從85分以上的次數(shù)看,乙的成績(jī)好,可派乙參賽
點(diǎn)評(píng):在實(shí)際問(wèn)題中,我們往往利用多個(gè)統(tǒng)計(jì)量幫助作決策,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度分析問(wèn)題、作出決策,有時(shí)結(jié)論、理由都不唯一,只需言之有理即可.
練習(xí):
1.某公司招聘人才,對(duì)應(yīng)聘者分別進(jìn)行閱讀能力、思維能力和表達(dá)能力三項(xiàng)測(cè)試.其中甲、乙兩人的測(cè)試成績(jī)(單位:分)如下表所示:
(l)若根據(jù)三項(xiàng)測(cè)試的平均成績(jī)?cè)诩?、乙之中錄用一人,那么誰(shuí)將被錄用?
(2)根據(jù)實(shí)際需要,公司將閱讀能力、思維能力和表達(dá)能力三項(xiàng)測(cè)試的得分按3:5:2的比例確定每個(gè)人的最后成績(jī).若按此成績(jī)?cè)诩?、乙兩人中錄用一人,誰(shuí)將被錄用?
(3)公司按照(2)中的成績(jī)的計(jì)算方法,將每位應(yīng)聘者的最后成績(jī)繪制成如圖1所示的頻數(shù)分布直方圖(每組分?jǐn)?shù)段均包含左端數(shù)值,不包含右端數(shù)值,如最右邊一組分?jǐn)?shù)x為:85≤x<90),并決定由高分到低分錄用8名員工,此時(shí),甲、乙兩人能否被錄用?
2.為了選派一名學(xué)生參加全市實(shí)踐活動(dòng)技能競(jìng)賽,A,B兩位同學(xué)在學(xué)校實(shí)習(xí)基地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了加工直徑為20mm的零件的測(cè)試,他倆各加工的10個(gè)零件的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖2所示,考慮圖中折線走勢(shì)以及競(jìng)賽中加工零件的個(gè)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)10個(gè)的實(shí)際情況,你認(rèn)為派誰(shuí)去參賽較合適?請(qǐng)說(shuō)明理由.
參考答案:
1.(1)乙將被錄用.
(2)甲將被錄用.
(3)甲一定被錄用,而乙不一定被錄用,理由如下: 由直方圖知,成績(jī)最高一組的分?jǐn)?shù)段85≤x<90中有7人,公司招聘8人,又因?yàn)榧椎昧?5.5分,顯然甲在該組,所以甲一定能被錄用.
在80≤x<85這一組內(nèi)有10人,其中僅有1人能被錄用,而乙得了84.8分,他在這一分?jǐn)?shù)段內(nèi)不一定是最高分,所以乙不一定能被錄用.
2.從圖中折線走勢(shì)可知,盡管A的成績(jī)前面起伏較大,但后來(lái)逐漸穩(wěn)定,誤差縮小,而B(niǎo)則相反,所以預(yù)測(cè)A的潛力較大,可選派A去參賽.