医学统计基础均值、方差等VIP

平均数、方差与标准差,总体特征数：,在数学中，通常把能反映总体某种特征的量称为总体特征数,如何反映总体的特征数？,用样本的特征数估计总体的特征数！,情境引入一:,在利用单摆检验重力加速度的实验中，全班同学在相同的条件下进行测试，得到下列数据（单位：m/s),9.629.549.789.9410.019.669.889.6810.32,9.769.459.999.819.569.789.729.939.94,9.659.799.429.689.709.849.90,怎样利用这些数据对重力加速度进行估计？,数均平,为什么呢？,问题转化为：,实验结果测得一组数据为,用作为重力加速度“最理想的”近似值，依据是什么呢？,算术平均数,=,=,读作：平均,处理实验数据的原则是使这个近似值与实验数据之间的离差（偏差）最小、设近似值为x，则它与n个实验值ai（i1，2，3，n）的离差分别为x-a1,x-a2,x-an,平均数最能代表一个样本数据的集中趋势，也就是说它与样本数据的离差最小。,称为这n个数的平均数或者均值,例1某校高一年级的甲乙两个班级（均为50人）的数学成绩如下（总分150），试确定这次考试中，哪个班的数学成绩更好一些.,甲班,乙班,甲班均分,乙班均分,思考,某公司内部结构以及工资分布：,某公司有经理1人，另有6名管理人员，5名高级技工，10名工人和10名学徒，现需要增加一名新工人。小张前来应聘，经理说：“我公司报酬不错，平均工资每月1695元。”小张工作几天后找到经理说：“你欺骗了我，我问过其他工人，每月一个人的工资超过1500元，平均月工资怎么能是1695元呢？”经理拿出如下表所示的工资表说：“你看，平均周工资就是1695元。”,在这个问题中，总体月平均数能客观地反映工人的月工资水平吗？为什么？,总体月平均数不能反映工人的月工资水平，因为公司中少数人的月工资额与大多数人的月工资额差别较大，这样导致平均数与中位数的偏差较大，所以月平均数不能反映这个公司工人的月工资水平，而应该应用中位数或众数来反映工人的月工资水平,在这个问题中，总体月平均数能客观地反映工人的月工资水平吗？为什么？,例2,高一（1）班学生年龄统计：（班级共有43人）其中有20人18岁，13人17岁，7人16岁，3人15岁，求该班级的平均年龄。,分析,在班级年龄序列中18出现了20次，17出现了13次，16出现了7次，15出现了3次,解：,“加权平均数”,15,加权平均值,（用频率计算平均值）,一般地，若取值为，出现的次数分别为，设频率为,则其加权平均数为,其中,例3：由下表估计学生日平均睡眠时间,例4：由某单位年收入表试估计该单位职工的平均年输入,有甲乙两种钢筋，现从中各抽取一个样本检查它们的抗拉强度，如下表：,110,115,105,120,125,130,135,140,110,115,105,120,125,130,135,140,甲,乙,100,145,哪种钢筋的质量较好？,110,12,125,130,情境引入二:,一组数据的最大值与最小值的差称为极差；,说明甲比乙稳定,思考：什么样的指标可以反映一组数据变化范围的大小？,极差最大值最小值,甲,110,115,105,120,125,130,135,140,110,115,105,120,125,130,135,140,乙,100,145,极差越大，数据越分散，越不稳定,极差越小，数据越集中，越稳定,极差体现了数据的离散程度,某农场种植了甲、乙两种玉米苗，从中各抽取了10株，分别测得它们的株高如下：,甲：31323537333032313029,乙：53165413661613111662,问：,哪种玉米苗长得高？,哪种玉米苗长得齐？,怎么办呢？,甲,37（最大值）,29（最小值）,8,乙,66（最大值）,11（最小值）,55,极差,甲：31323537333032313029,乙：53165413661613111662,如果甲乙两组数据的集中程度差异不大时，怎么办呢？,我们可以考虑每一株的高度与平均高度的离差,离差的平方和越小，长的越齐,考察样本数据的分散程度的大小,最常用的统计量是方差和标准差。,样本中各数据与样本平均数的差的平方和的平均数叫做样本方差；样本方差的算术平方根叫做样本标准差。,设一组样本数据，其平均数为，则,称s2为这个样本的方差，,称为这个样本的标准差，分别称为样本方差、样本标准差,即,它的算术平方根,因为方差与原始数据的单位不同，且平方后可能夸大了离差的程度，我们标准差来刻画一组数据的稳定程度,方差和标准差的意义：描述一个样本和总体的波动（离散程度）大小的特征数，标准差大说明波动大.,如果数据,的平均数为，,方差为,（1）新数据,的平均数为,，方差仍为,（2）新数据,的平均数为,，方差为,（3）新数据,的平均数为，,方差为,，则,方差的运算性质：,极差、方差与标准差的区别和联系：,都是用来描述数据的离散程度，其中极差是数据最大值与最小值的差，反映了一组数据的变化的最大幅度，它对一组数据中的极端值非常敏感。方差反映一组数据围绕平均数波动的大小，标准差是以样本数据为单位表示波动幅度。,例1：从高一（1）班的一次数学测验抽取一小组成绩如下（保留整数）：,859080808575100,计算这组样本数据的极差、方差和标准差.,例2甲、乙两种水稻试验品种连续5年的平均单位面积产量如下（单位：t/hm2），试根据这组数据估计哪一种水稻品种的产量比较稳定。,1、