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Medie Algebriche: Proprietà e Tipi di Media, Appunti di Statica

Una introduzione alle medie algebriche, inclusa la media aritmetica semplice e ponderata, le proprietà della media aritmetica e il confronto tra le medie aritmetica, armonica e quadratica. Vengono inoltre introdotti concetti come variabilità, moda, quartili e scostamenti medi.

Tipologia: Appunti

2020/2021

Caricato il 03/05/2021

Angela0867
Angela0867 🇮🇹

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MEDIE ALGEBRICHE
Le medie algebriche sono quelle medie che prendono in considerazione tutti i valori della distribuzione:
media aritmetica, media geometrica, media armonica, media di potenza e media quadratica.
La media aritmetica semplice è data dal rapporto tra la somma delle singole modalità e il numero
complessivo della popolazione.
La media aritmetica ponderata si ottiene dal rapporto tra il prodotto delle singole modalità con le rispettive
frequenze ed il numero complessivo della popolazione.
PROPRIETÀ DELLA MEDIA ARITMETICA
1. La somma algebrica degli scarti è uguale a zero;
2. La somma degli scarti al quadrato è un minimo;
3. La media aritmetica è interna significa che è maggiore del più piccolo e minore del più grande;
4. La media aritmetica è associativa, in quanto, suddividendo in due o più gruppi i valori della variabile
x, la media aritmetica della variabile è uguale alla media aritmetica delle medie parziali dei diversi
gruppi ponderati con il numero di elementi di ciascuno;
5. Per la media aritmetica vale la proprietà traslativa o uniforme. Se si aggiunge una quantità h a
ciascuno dei valori anche la media risulterà aumentata di h.
6. Gode inoltre della proprietà omogenea. Se si moltiplica ciascuno dei valori per una quantità k anche
la media risulterà moltiplicata per k.
7. Se le xi sono in progressione aritmetica e se N è un numero dispari la media aritmetica coincide con
il termine che occupa la posizione centrale nella graduatoria dei valori ordinati.
La media geometrica si applica quando i dati sono in progressione geometrica. Una progressione
geometrica è una successione di numeri tali che il rapporto tra un elemento e il suo precedente sia
costante.
La media armonica si usa quando i reciproci dei termini sono in progressione aritmetica. Una progressione
aritmetica è una successione di numero tali che la differenza tra ciascun termine della successione e il suo
precedente sia costante.
La media quadratica è usata in presenza di valori positivi e negativi nel caso in cui si vogliano eliminare i
segni.
MEDIE LASCHE:
Valore centrale;
Mediana;
Moda;
Quartili.
MODA: la moda, o valore modale, è la modalità del carattere cui corrisponde la massima frequenza o
densità di frequenza.
Per carattere discreti la moda si individua facilmente scorrendo lunga la colonna delle frequenze.
Per caratteri continui se le classi di modalità hanno tutti uguale ampiezza, la moda cade nella classe con
maggiore frequenza; invece se le classi di modalità hanno diversa ampiezza, la moda cade nella classe con
maggiore densità di frequenza.
MEDIANA: la mediana è un valore che bipartisce la distribuzione ordinata in senso crescente della modalità
di un carattere, ossia la mediana è quel valore che assunse la posizione centrale della distribuzione.
QUARTILI: Dividendo la popolazione in 4 gruppi contenenti ciascuno un quarto di N, cioè il 25 % della
popolazione, si identificano 3 modalità dette quartili di X. In altre parole, i quartili di X sono le 3 modalità
x0.25, x0.5, x 0.75 che nell’ordinamento occupano le posizioni 25%, 50%, 75% della distribuzione.
LA VARIABILITÀ
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MEDIE ALGEBRICHE

Le medie algebriche sono quelle medie che prendono in considerazione tutti i valori della distribuzione: media aritmetica, media geometrica, media armonica, media di potenza e media quadratica. La media aritmetica semplice è data dal rapporto tra la somma delle singole modalità e il numero complessivo della popolazione. La media aritmetica ponderata si ottiene dal rapporto tra il prodotto delle singole modalità con le rispettive frequenze ed il numero complessivo della popolazione. PROPRIETÀ DELLA MEDIA ARITMETICA

  1. La somma algebrica degli scarti è uguale a zero;
  2. La somma degli scarti al quadrato è un minimo;
  3. La media aritmetica è interna significa che è maggiore del più piccolo e minore del più grande;
  4. La media aritmetica è associativa, in quanto, suddividendo in due o più gruppi i valori della variabile x, la media aritmetica della variabile è uguale alla media aritmetica delle medie parziali dei diversi gruppi ponderati con il numero di elementi di ciascuno;
  5. Per la media aritmetica vale la proprietà traslativa o uniforme. Se si aggiunge una quantità h a ciascuno dei valori anche la media risulterà aumentata di h.
  6. Gode inoltre della proprietà omogenea. Se si moltiplica ciascuno dei valori per una quantità k anche la media risulterà moltiplicata per k.
  7. Se le xi sono in progressione aritmetica e se N è un numero dispari la media aritmetica coincide con il termine che occupa la posizione centrale nella graduatoria dei valori ordinati. La media geometrica si applica quando i dati sono in progressione geometrica. Una progressione geometrica è una successione di numeri tali che il rapporto tra un elemento e il suo precedente sia costante. La media armonica si usa quando i reciproci dei termini sono in progressione aritmetica. Una progressione aritmetica è una successione di numero tali che la differenza tra ciascun termine della successione e il suo precedente sia costante. La media quadratica è usata in presenza di valori positivi e negativi nel caso in cui si vogliano eliminare i segni. MEDIE LASCHE:  Valore centrale;  Mediana;  Moda;  Quartili. MODA: la moda, o valore modale, è la modalità del carattere cui corrisponde la massima frequenza o densità di frequenza. Per carattere discreti la moda si individua facilmente scorrendo lunga la colonna delle frequenze. Per caratteri continui se le classi di modalità hanno tutti uguale ampiezza, la moda cade nella classe con maggiore frequenza; invece se le classi di modalità hanno diversa ampiezza, la moda cade nella classe con maggiore densità di frequenza. MEDIANA: la mediana è un valore che bipartisce la distribuzione ordinata in senso crescente della modalità di un carattere, ossia la mediana è quel valore che assunse la posizione centrale della distribuzione. QUARTILI: Dividendo la popolazione in 4 gruppi contenenti ciascuno un quarto di N, cioè il 25 % della popolazione, si identificano 3 modalità dette quartili di X. In altre parole, i quartili di X sono le 3 modalità x0.25, x0.5, x 0.75 che nell’ordinamento occupano le posizioni 25%, 50%, 75% della distribuzione. LA VARIABILITÀ

La variabilità è l’attitudine del fenomeno quantitativo ad assumere diverse modalità, o meglio la tendenza di ogni singola osservazione ad assumere valori differenti rispetto al valore medio. Nella metodologia statistica si distinguono due aspetti della variabilità:

  1. La DISPERSIONE che caratterizza il maggiore o minore addensamento delle osservazioni intorno ad una media prestabilita;
  2. La DISUGUAGLIANZA che evidenzia la diversità delle varie osservazioni tra loro. Gli indici di variabilità misurano la variabilità di una distribuzione di frequenza:
  3. Rispetto ad un centro rappresentativo (DISPERSIONE) e sono detti scostamenti medi e si ottengono determinando gli scarti tra le modalità del carattere e una sua media;
  4. Tra le unità statistiche a due a due (DISUGUAGLIANZA) e sono detti differenze medie e si ottengono determinando le differenze in valore assoluto delle modalità del carattere prese a due a due. Gli indici si distinguono in:  INDICI DI VARIABILITÀ ASSOLUTA che sono espressi nella stessa unità di misure del fenomeno osservato.
  5. Il campo di variazione;
  6. La differenza interquartilica;
  7. Gli scostamenti medi per la misura della dispersione intorno a valori caratteristici. (Scarto semplice medio e scarto quadratico medio)
  8. Varianza
  9. Devianza
  10. La differenza media per la misura della disuguaglianza.  INDICI DI VARIABILITÀ RELATIVA che prescindono dall‘ unità di misura
  11. Indici di variabilità relativi;
  12. Concentrazione. LA DIFFERENZA INTERQUARTILICA è l‘ intervallo che contiene il 50% delle osservazioni centrali. È meno sensibile del campo di variazione a influenze di carattere anomalo. La caratteristica di questo indice è che a volte è nullo anche se i termini sono diversi tra loro. dq= Q3-Q SCOSTAMENTI MEDI Con questi indici ci proponiamo di risolvere il problema di misurare di quanto le quantità rilevate differiscono in media dalla grandezza che si è assunta a rappresentare l‘intensità del carattere. SCARTO SEMPLICE MEDIO -DISTRIBUZIONE SEMPLICE: Scarto semplice medio dato dal rapporto tra la somma degli scarti in valore assoluto ed il numero complessivo delle osservazioni. SCARTO SEMPLICE MEDIO- DISTRIBUZIONE PONDERATA: Somma del prodotto degli scarti per le rispettive frequenze fratto il numero complessivo delle osservazioni. SCARTO QUADRATICO MEDIO Radice quadrata della somma degli scarti al quadrato diviso il numero complessivo delle osservazioni. Lo scarto semplice e quadratico medio sono largamente utilizzati per la misura della variabilità dei caratteri demografici, antropometrici, biometrici, economici, ecc. VARIANZA

 Rapporti di durata e di ripetizione si riferiscono a collettivi statistici che sono soggetti ad un processo di rinnovamento delle unità a causa dei flussi in entrata ed in uscita;  Rapporti di derivazione si ottiene mediante il rapporto tra l‘intensità o la frequenza di un fenomeno con l‘intensità o la frequenza di un altro fenomeno che ne è il presupposto necessario;  Rapporti di densità si ottiene dividendo l‘intensità o la frequenza complessiva di un dat carattere spaziale e temporale per una dimensione. NUMERI DI INDICE Il numero indice è un rapporto che permette di confrontare le frequenze di un fenomeno in situazioni temporali o spaziali differenti. Si distingue tra NUMERI INDICE A BASE FISSA se il periodo di riferimento è costante al variare del tempo, e NUMERI INDICE A BASE MOBILE se per ciascuno di essi si fa riferimento al periodo precedente. RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE Attraverso la rappresentazione grafica si garantisce una migliore visualizzazione del fenomeno collettivo analizzato. RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE:  Grafici a barre o nastri;  Grafici ad aree;  ISTOGRAMMA per caratteri quantitativi continui suddivisi in classi;  GRAFICI A TORTA per caratteri qualitativi non ordinati o ordinati ciclici;  Grafici Radar;  Cartogramma;  Diagramma; GRAFICO A TORTA è molto utilizzato. Esso è costruito utilizzando un cerchio suddiviso in vari spicchi, ciascuno dei quali costituisce una categoria. Per il controllo visivo tra categorie che hanno frequenze relative simili, il grafico a barre risulta più efficace del grafico a torta. ISTOGRAMMA è un grafico costituito da barre non distanziate, dove ogni barra possiede un‘area proporzionale alla frequenza della classe. Distinguiamo Istogramma con ampiezza delle classi modali uguali e con ampiezza delle classi diverse. DIAGRAMMA CARTESIANO Sull‘asse delle ascisse x sono rappresentate le modalità Xi, e sull‘asse delle ordinate y sono riportate le corrispondenti frequenze ni. ANALISI STATISTICA BIVARIATA Con l‘analisi bivariata vengono analizzate simultaneamente due variabili X e Y e l‘obiettivo diventa la descrizione del comportamento congiunto delle due variabili e l‘analisi dell‘eventuale relazione statistica esistente tra i due fenomeni. Per il confronto tra due variabili statistiche disuguali utilizzeremo l‘INDICE DI DISUGUAGLIANZA per misurare la differenza in una successione di valori. (Vedi formula dal libro, p. 215 ) DIFFERENZA TRA INDICE DI DISUGUAGLIANZA E INDICE DI DISSOMIGLIANZA L‘ indice di disuguaglianza viene calcolato su valori associati, mentre quello di DISSOMIGLIANZA viene calcolato su valori cograduati (cioè valori ordinati in modo che ognuno sia uguale o inferiore al successivo, le cui modalità occupano in queste graduatorie lo stesso posto) vedi formula.