В качестве показателя размера вариации вариант в статистике принято среднее квадратичное отклонение S. Для его вычисления все отклонения возводятся в квадрат, потом вычисляется среднее из полученных квадратов - средний квадрат отклонений, а затем из этого среднего извлекают корень. В экспериментальных распределениях при определении среднего квадрата квадраты отклонений делятся на (N - 1)
.
(7)
Дисперсия распределения D:
.
(8)
Формулу дисперсии (8) легко представить в другом виде, более удобном для вычисления .
Свойства дисперсии и среднего квадратичного отклонения:
1. Если все значения вариант увеличить на одну и ту же величину а, то на ту же величину а увеличивается их среднее арифметическое. Отклонения же останутся без изменения. Значит, останутся без изменения дисперсия и среднее квадратичное отклонение.
2. Если все значения вариант умножить на одно и то же число К, то в К раз увеличится их среднее арифметическое , отклонения от среднего арифметического - и среднее квадратичное отклонение S (дисперсия) увеличится в К2 раз.
3. Средняя величина квадратов отклонений вариант от любой величины а, больше дисперсии D. на квадрат отклонения этой величины а от среднего арифметического вариант.
4. Если совокупность разбита на несколько частей, то общая дисперсия является суммой средней величины дисперсии внутри отдельных частей совокупности Di и среднего квадрата отклонения частных средних от общей средней 2
(11)
.
Мода
Важным показателем характеристики распределения является мода. Мода - это наиболее часто встречающееся значение варианты. Мода - это значение варианты, которой соответствует наибольшая относительная частота.
Асимметрия и эксцесс
Гистограммы распределений изучаемых статистических совокупностей довольно часто бывают асимметричными (рис.3, 4), Если среднее арифметическое лежит правее моды, то асимметрия положительная, если левее моды - отрицательная. Для статистической оценки распределения необходимо вычислять меру асимметрии, называемую коэффициентом асимметрии вычисления. В основу коэффициента асимметрии положено среднеквадратичное отклонение, которое даёт возможность более полно учесть крайние значения вариант. При наличии асимметрии одна сторона кривой дает большее кубическое отклонение, чем другая, и так как знак при кубическом отклонении сохраняется, то разница между суммами кубических отклонений показывает положительную либо отрицательную асимметрии.
Наряду с асимметрией при статистическом анализе рядов распределения, важное значение имеет мера эксцесса. Мера эксцесса - это показатель отличия данного распределения от нормального по концентрации вариант около центра распределения. Вычисление этого показателя делается для того, чтобы определить, насколько кривая, полученная из опыта, оказывается более плоской и растянутой, или, наоборот, более сжатой и выпуклой в центре по сравнению с кривой нормального распределения. Показатель эксцесса выражается следующей формулой:
.
ЕслиЕ > 1 , то эксцесс положительный и вершина кривой будет выше нормальной, и наоборот, если Е < 1 , то эксцесс отрицательный, вершина кривой ниже нормальной (рис.5).