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20.2.2 方差(1)
第20章 数据的分析
20.2数据的波动
什么是极差?
它能刻画数据的什么性质?
它是否受极端值的影响?
讨论与探究
在一次女子排球比赛中,甲乙两队参赛选手的年龄如下:
甲队 26 25 28 28 24 28 26 28 27 29
乙队 28 27 25 28 27 26 28 27 27 26
(1)两队参赛选手的平均年龄分别是多少?
(2)你能说说两队参赛选手年龄波动的情况吗?
比较两图,请思考:甲队选手的年龄与乙队选手的年龄偏离平均年龄的情况怎么样?
甲队选手的年龄分布
23
24
25
26
27
28
29
30
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
数据序号
年龄
乙队选手的年龄分布
23
24
25
26
27
28
29
30
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
数据序号
年龄
比较两幅图可以看出:
甲队选手的年龄与其平均年龄的偏差较大
乙队选手的年龄与其平均年龄的偏差较小
如何用数据刻画一组数据的波动大小?
请阅读教材139页
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
我们用它们的平均数,即用
来衡量这组数据的波动大小,并把它叫做这组数据的方差(variance),记作
意义
方差—用来衡量一批数据的波动大小
在样本容量相同的情况下,方差越大,说明数据的波动越大, 越不稳定
归纳(1)研究离散程度可用
(2)方差应用更广泛衡量一组数据的波动大小
(3)方差主要应用在平均数相等或接近时
(4)方差大波动大,方差小波动小,一般选波动小的
方差的简便公式:
S甲2= [ (26-26.9)2+(25-26.9)2+ +(29-26.9)2 ]
…
S乙2= [ (28-26.9)2+(27-26.9)2+ +(26-26.9)2 ]
…
SHIFT
CLR
SCL
1
ON
MODE
SD
2
1
2
26-26.9
25-26.9
29-26.9
SHIFT
S-SUM
1
1
∑X2
=
÷
MODE
①清除
②调SD状态——
传递数据的各种功能
③输数据
…
④出结果
1
=
10
M+
M+
M+
现在你能说说两队参赛选手年龄的波动的情况吗?
S甲2= [ (26-26.9)2+(25-26.9)2+ +(29-26.9)2 ]=2.89
…
S乙2= [ (28-26.9)2+(27-26.9)2+ +(26-26.9)2 ]=0.89
…
方差用来衡量一批数据的波动大小
(即这批数据偏离平均数的大小).
方差:各数据与平均数的差的平方和的平均
数叫做这组数据的方差.
S2= [ (x1-x)2+(x2-x)2+ +(xn-x)2 ]
归纳
方差越大,数据的波动越大;方
差越小,数据的波动越小。
巩固
1. 数据 -3,-2,1,2,4,4 的方差
是 ;
2. 数据 -4,-3,-1,4,4,6 的方差
是 ;
例题1
在一次芭蕾舞比赛中,甲乙两个芭蕾舞团都表演了舞剧《天鹅舞》,参加表演的女演员的身高(单位:cm)分别是
甲团 163 164 164 165 165 165 166 167
乙团 163 164 164 165 166 167 167 168
哪个芭蕾舞团女演员的身高
更整齐?
解:甲乙两团女演员的身高分别是:
所以,甲芭蕾舞团女演员的身高更整齐。
谈谈自己这节课你学到了什么?
1.方差:各数据与平均数的差的平方的平均
数叫做这批数据的方差.
S2= [ (x1-x)2+(x2-x)2+ +(xn-x)2 ]
2.方差用来衡量一批数据的波动大小
(即这批数据偏离平均数的大小).
在样本容量相同的情况下:
方差越大,说明数据的波动越大,越不稳定.
方差越小,说明数据的波动越小,越稳定.
3.极差、方差的区别与联系
方差是用“先平均,再求差,然后平方,最后再平均”的方法得到的结果,主要反映整组数据的波动情况,是反映一组数据与其平均值离散程度的一个重要指标,每个数据的变化都将影响方差的结果,是一个对整组数据波动情况更敏感的指标。
区别:
极差是用一组数据中的最大值与最小值的差来反映数据的变化范围,主要反映一组数据中两个极端值之间的差异情况,对其他的数据的波动不敏感。
极差、方差都是用来衡量(或描述)一组数据偏离平均数的大小(即波动大小)的指标,常用来比较两组数据的波动情况。
在实际使用时,往往计算一组数据的方差,来衡量一组数据的波动大小。
联系:
为什么常用方差来衡量一组数据的波动情况呢?有兴趣的同学可以参考本节的“阅读与思考数据波动的几种度量”
P141 练习
1.用条形图表示下列各数,计算并比较
它们的平均数和方差,体会方差是怎样
刻画数据的波动程度的
(1) 6 6 6 6 6 6 6
(2) 5 5 6 6 6 7 7
(3) 3 3 4 6 8 9 9
(4) 3 3 3 6 9 9 9
练习
1、用条型图表示下列各组数据,计算并比较它们的平均数和方差,体会方差是怎样刻画数据的波动程度的。
(1)6 6 6 6 6 6 6
(2)5 5 6 6 6 7 7
(3)3 3 4 6 8 9 9
(4)3 3 3 6 9 9 9
2、下面是两名跳远运动员的10次测验成绩(单位:m)
甲 5.85 5.93 6.07 5.91 5.99
6.13 5.98 6.05 6.00 6.19
乙 6.11 6.08 5.83 5.92 5.84
5.81 6.18 6.17 5.85 6.21
在这10次测验中,哪名运动员的成绩更稳定?(可以使用计算器)
1、2、4
习题20.2
20
数据的分析