STAT 101
M01 · L05
مقدمة

المركز نصف الحكاية فقط

مدينتان متوسط حرارتهما 15 درجة مئوية. الأولى لا تخرج عن 12 إلى 18. والثانية تتقلّب من −20 إلى +45. المركز نفسه، وواقعان متناقضان — والفرق كله هو التشتت.

01 / 14
STAT 101
M01 · L05
البيانات

أحد عشر تنقّلاً

عشرة صباحات عادية وصباح سيّئ واحد. مجموعها 341، إذن x̄ = 31 دقيقة والوسيط 29. كل مقياس قادم سنحكم عليه بتفاعله مع ذلك الـ53.

دقائق، مرتّبة
21   23   24   26   28   29   31   33   35   38   53
02 / 14
STAT 101
M01 · L05
الأبسط

الـمدى

53 − 21 = 32 دقيقة. صادق وفوري — لكن تسع قيم من أصل إحدى عشرة لم تشارك، والمدى لا يفعل شيئاً إلا أن ينمو كلما جمعت أياماً أكثر.

المدى
\text{range} = x_{\max} - x_{\min}
03 / 14
STAT 101
M01 · L05
باستخدام كل قيمة

الـتباين

مجموع الانحرافات عن المتوسط صفر دائماً، فربّعها أولاً. مجموع المربّعات 804، ومنه s² = 804 ÷ 10 = 80.4.

مجموع المربّعات
804
من الـ53 وحده
484
04 / 14
STAT 101
M01 · L05
عودة إلى الدقائق

الانحراف المعياري

تباين قدره 80.4 وحدته دقيقة مربّعة. خُذ الجذر فتعود الوحدات: s = 8.97 دقيقة. الصباح المعتاد يختلف عن المتوسط بنحو تسع دقائق.

الانحراف المعياري للعينة
s = \sqrt{\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})^2}
05 / 14
STAT 101
M01 · L05
التصحيح

لماذا n − 1؟

x̄ هو المركز الذي يجعل مجموع المربّعات أصغر ما يمكن، فالتشتت المقيس حوله يأتي دائماً أصغر من الحقيقة. والقسمة على n − 1 تعيد بالضبط ما فُقد.

÷ 11 — متحيّز
8.55
÷ 10 — مصحَّح
8.97
06 / 14
STAT 101
M01 · L05
موقع، لا مسافة

الأرباع والمدى الربيعي

الربيع الأول هو وسيط النصف الأدنى (24)، والثالث وسيط النصف الأعلى (35). والفجوة بينهما هي 50% الوسطى من البيانات: المدى الربيعي = 11 دقيقة. غيّر الـ53 إلى 200 ولن يتحرك.

المدى الربيعي
\text{IQR} = Q_3 - Q_1
07 / 14
STAT 101
M01 · L05
خمسة أرقام

الملخص الخماسي

الأصغر، والربيع الأول، والوسيط، والربيع الثالث، والأكبر. اقرأ الفجوات فيظهر الشكل دون رسم: 3، ثم 5، ثم 6، ثم 18 — تتّسع بحدّة يميناً.

الأصغر / الربيع الأول / الوسيط / الربيع الثالث / الأكبر
21  /  24  /  29  /  35  /  53
08 / 14
STAT 101
M01 · L05
البناء

بناء مخطط الصندوق

  • الصندوق — من الربيع الأول 24 إلى الثالث 35، فعرضه هو المدى الربيعي
  • خط الوسيط — عند 29، بعيداً عن المنتصف لأن البيانات ملتوية
  • الشوارب — إلى آخر قيمة داخل السياجين 7.5 و51.5: أي 21 و38
  • نقاط مفردة — كل ما تجاوز سياجاً يُرسم وحده: الـ53
09 / 14
STAT 101
تفاعلي
جرّبها بنفسك

حرّك أسوأ تنقّل

الأسوأ 53 دقيقة
السياج = 51.5
الصندوق والشوارب السياج الأعلى
10 / 14
STAT 101
M01 · L05
بلا وحدة

معامل الاختلاف

8.97 ÷ 31 = 28.9%. سجّل الأطوال بالأمتار بدل السنتيمترات فينكمش s مئة مرة — ويبقى معامل الاختلاف 4.1%. وهذا ما يتيح مقارنة تنقّل بـ1.1% لحرارة الجسم.

معامل الاختلاف
\text{CV} = \frac{s}{\bar{x}} \times 100\%
11 / 14
STAT 101
M01 · L05
قاعدتان، وحكم لكل منهما

كشف القيم الشاذة

السياج يعزل الـ53. والدرجة المعيارية لا: z = (53 − 31) ÷ 8.97 = 2.45. اعزل الـ53 جانباً فتصبح 4.41 — لقد نفخ الـs ذاتها التي حُوكم بها. هذا هو التقنيع.

الدرجة المعيارية
z_i = \frac{x_i - \bar{x}}{s}
12 / 14
STAT 101
اختبار سريع

تحقّق ممّا ثبت

أربعة أسئلة من هذا الدرس، بأزمنة التنقّل الأحد عشر نفسها. أجب لترى السبب — يظهر الشرح سواء أصبتَ أم أخطأت. ولا شيء يُسجَّل أو يُحفَظ.

السؤال 1 من 0
النتيجة 0/0

13 / 14
STAT 101
الخلاصة
مراجعة

ما تعلّمته

المدى فحص سريع. وs = 8.97 يستخدم كل قيمة ويدفع الثمن هشاشةً. والمدى الربيعي 11 متين. والملخص الخماسي يرسم مخطط الصندوق. ومعامل الاختلاف 28.9% بلا وحدة. والقيمة الشاذة قد تتخفّى داخل درجتها المعيارية.

14 / 14