数学用样本数字特征估计总体数字特征优质课.pptx

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1、一 众数、中位数、平均数的概念中位数：将一组数据按大小依次排列，把处在最中间位置的一个数据（或最中间两个数据的平均数）叫做这组数据的中位数.众数：在一组数据中，出现次数最多的数据叫做这组数据的众数 平均数:一组数据的算术平均数,即 第1页/共33页 问题1：众数、中位数、平均数这三个数一般都会来自于同一个总体或样本，它们能表明总体或样本的什么性质？平均数:反映所有数据的平均水平 众数:反映的往往是局部较集中的数据信息 中位数:是位置型数，反映处于中间部位的 数据信息 第2页/共33页1、求下列各组数据的众数（1）、1，2，3，3，3，5，5，8，8，8，9，9众数是：3和8（2）、1，2，3，

2、3，3，5，5，8，8，9，9众数是：32、求下列各组数据的中位数（1）、1，2，3，3，3，4，6，8，8，8，9，9（2）1，2，3，3，3，4，8，8，8，9，9中位数是：5中位数是：4第3页/共33页 3、在一次中学生田径运动会上，参加男子跳高的17名运动员的成绩如下表所示：成绩成绩(米米)150160165170175180185190人数人数23234111分别求这些运动员成绩的众数，中位数与平均数。解：在17个数据中，1.75出现了4次，出现的次数最多，即这组数据的众数是1.75上面表里的17个数据可看成是按从小到大的顺序排列的，其中第9个数据1.70是最中间的一个数据，即这组数

3、据的中位数是1.70；答：17名运动员成绩的众数、中位数、平均数依次是1.75（米）、1.70（米）、1.69（米）。这组数据的平均数是第4页/共33页 二、众数、中位数、平均数与频率众数、中位数、平均数与频率分布直方图的关系分布直方图的关系第5页/共33页频率组距0.10.20.30.40.5O 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 月平均用水量(t)众数在样本数据的频率分布直方图中，就是最高矩形的中点的横坐标。如何在频率分布直方图中估计众数可将众数看作直方图中面积最大长方形的“中心”第6页/共33页0.52.521.5143.534.5频率组距0.040.080.150.

4、220.250.140.060.040.02前四个小矩形的面积和=0.49后四个小矩形的面积和=0.262.02如何在频率分布直方图中估计中位数第7页/共33页分组分组0,0.5)0.5,1)1,1.5)1.5,2)2,2.5)2.5,3)3,3.5)3.5,4)4,4.5合计合计频率频率0.040.080.150.220.250.140.060.040.021在样本中中位数的左右各有在样本中中位数的左右各有50%的样本数，的样本数，条形面积各为条形面积各为0.5,所以反映在直方图中位数所以反映在直方图中位数左右的面积相等左右的面积相等.，中位数中位数)可将中位数看作整个直方图面积的“中心”第

5、8页/共33页思考讨论以下问题：1、2.02这个中位数的估计值，与样本的中位数值2.0不一样，你能解释其中原因吗？答：2.02这个中位数的估计值,与样本的中位数值2.0不一样，这是因为样本数据的频率分布直方图，只是直观地表明分布的形状，但是从直方图本身得不出原始的数据内容，直方图已经损失一些样本信息。所以由频率分布直方图得到的中位数估计值往往与样本的实际中位数值不一致.第9页/共33页如何在频率分布直方图中估计平均数第10页/共33页=2.02=2.02平均数的估计值等于频率分布直方图中每个小矩形的面积乘以小矩形底边中点的横坐标之和。可将平均数看作整个直方图面积的“重心”第11页/共33页思考

6、讨论以下问题：2、样本中位数不受少数极端值的影响，这在某些情况下是一个优点，但它对极端值的不敏感有时也会成为缺点。你能举例说明吗？答：优点：对极端数据不敏感的方法能够有效地预防错误数据的影响。对极端值不敏感有利的例子:例如当样本数据质量比较差，即存在一些错误数据（如数据录入错误、测量错误等）时，用抗极端数据强的中位数表示数据的中心值更准确。第12页/共33页 缺点：（1）出现错误的数据也不知道；（2）对极端值不敏感有弊的例子：某人具有初级计算机专业技术水平，想找一份收入好的工作。这时如果采用各个公司计算机专业技术人员收入的中位数作为选择工作的参考指标就会冒这样的风险：很可能所选择公司的初级计算

7、机专业技术水平人员的收入很低，其原因是中位数对极小的数据不敏感。这里更好的方法是同时用平均工资和中位数作为参考指标，选择平均工资较高且中位数较大的公司就业.第13页/共33页 例1、下表是七位评委给某参赛选手的打分，总分为10分，你认为如何计算这位选手的最后得分才较为合理？评委 1号2号3号4号5号6号7号打分 9.69.39.39.69.99.39.4提问：1、电视里评委是怎样给选手打分的？2、为什么这么做？直接取中位数和众数的值不好么？三、众数、中位数、平均数的简单应用特征数特征数 众数众数中位数中位数平均数平均数去掉一个最高分和去掉一个最高分和最低分后的平均分最低分后的平均分去掉两个最高

8、分去掉两个最高分和最低分后的平和最低分后的平均分均分特征值特征值 9394949942944第14页/共33页例2 某工厂人员及工资构成如下：人员人员经理经理管理人员管理人员高级技工高级技工工人工人学徒学徒合计合计周工资周工资2200 250220200100人数人数16510123合计合计2200 1500110020001006900（1）指出这个问题中周工资的众数、中位数、平均数（2）这个问题中，工资的平均数能客观地反映该厂的工资水平吗？为什么？分析分析：众数为200，中位数为220，平均数为300。因平均数为300，由表格中所列出的数据可见，只有经理在平均数以上，其余的人都在平均数以下

9、，故用平均数不能客观真实地反映该工厂的工资水平。第15页/共33页课堂练习：1、假设你是一名交通部门的工作人员。你打算向市长报告国家对本市26条公路项目投资的平均资金数额，其中一条新公路的建设投资为2 200万元人民币，另外25个项目的投资在20万与100万中位数是25万，平均数是100万，众数是20万元。你会选择哪一种数字特征来表示每一个项目的国家投资？你选择这种数字特征的缺点是什么？选择平均数更好：因为，此时的众数20万比中位数25万还小，所以众数代表的是局部的数。中位数代表的虽然是大多数公路投资的数额，但由于其不受极端值的影响，不能代表全体，因而此时成了它的缺点。选择平均数较好，能比较好

10、的代表整体水平，但缺点是仍不能显示出具体的数字特征 第16页/共33页（二）第17页/共33页情境一情境一;甲.乙两名射击队员,在进行的十次射击中成绩分别是:甲:10;9;8;10;8;8;10;10;9.5;7.5乙:9;9;8,5;9;9;9.5;9.5;8.5;8.5;9.5试问二人谁发挥的水平较稳定?分析:甲的平均成绩是9环.乙的平均成绩也是9环.一.实例引入第18页/共33页情境二情境二:某农场种植了甲、乙两种玉米苗，从中各抽取某农场种植了甲、乙两种玉米苗，从中各抽取了了1010株，分别测得它们的株高如下：株，分别测得它们的株高如下：(单位单位cm)cm)甲：31 32 35 37

11、33 30 32 31 30 29 乙：53 16 54 13 66 16 13 11 16 62问问：哪种玉米苗长得高？哪种玉米苗长得齐？怎怎么么办办呢呢？第19页/共33页甲37（最大值）29（最小值）8乙66（最大值）11（最小值）55极极 差差 甲：31 32 35 37 33 30 32 31 30 29 乙：53 16 54 13 66 16 13 11 16 62甲32372937321166乙第20页/共33页极差：极差：一组数据的最大值与最小值的差一组数据的最大值与最小值的差极差越大，数据越分散，越不稳定极差越大，数据越分散，越不稳定极差越小，数据越集中，越稳定极差越小，数据

12、越集中，越稳定极差体现了数据的极差体现了数据的离散程度离散程度离散程度离散程度第21页/共33页 为了对两人射击水平的稳定程度,玉米生长的高度差异以及钢筋质量优劣做个合理的评价,这里我们引入了一个新的概念,方差和标准差方差和标准差.第22页/共33页设一组样本数据设一组样本数据 ，其平均数为，其平均数为 ，则，则称称s2为这个样本的为这个样本的方差方差，称为这个样本的称为这个样本的标准差标准差，分别称为样本方差、样本标准差，分别称为样本方差、样本标准差它的算术平方根它的算术平方根x1，x2，xn第23页/共33页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；样本方差的算术

13、平方根叫做样本标准差样本标准差。样本方差和样本标准差都是衡量一个样本波动大波动大小小的量，样本方差或样本标准差越大，样本数据的波动就越大。第24页/共33页例例1.计算数据计算数据89，93，88，91，94，90，88，87的的方差和标准差。（标准差结果精确到方差和标准差。（标准差结果精确到0.1）解：解：.所以这组数据的方差为所以这组数据的方差为5.5，标准差为，标准差为2.3.见课本见课本76-77页页第25页/共33页练习：若甲、乙两队比赛情况如下,下列说法哪些 说法是不正确的：甲乙平均失球数平均失球个数的标准差1.52.11.10.41、平均来说，甲的技术比乙的技术好；2、乙比甲技术

14、更稳定；3、甲队有时表现差，有时表现好；4、乙队很少不失球。全对全对第26页/共33页例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/hm），试根据这组数据估计哪一种水稻品种的产量比较稳定 品种品种第一年第一年第二年第二年第三年第三年第四年第四年第五年第五年甲甲989910110102乙乙941031089798解：第27页/共33页1 1、在一次歌手大奖赛上，七位评委为歌手打出的分、在一次歌手大奖赛上，七位评委为歌手打出的分数如下：数如下：9.49.4，8.48.4，9.49.4，9.99.9，9.69.6，9.49.4，9.79.7，去，去掉一个最高分和一个最低分后，

15、所剩数据的平均值和掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据的平均值和方差分别为方差分别为_；2 2、已知数据、已知数据 的方差为的方差为2 2，则求数据，则求数据 的方差。的方差。9.5，0.016 三三.当堂反馈当堂反馈思考一下：第28页/共33页如果数据如果数据的平均数为的平均数为 ，方差为方差为（1 1）新数据）新数据的平均数为的平均数为，方差仍为，方差仍为 （2 2）新数据）新数据的平均数为的平均数为，方差为，方差为 （3 3）新数据）新数据的平均数为的平均数为 ，方差为方差为 ，则，则方差的运算性质：方差的运算性质：第29页/共33页练习：练习：（3）若）若k1,k2,k8的方差为的方差

16、为3，则，则2(k13),2(k23),2(k83)的方差为的方差为_43212第30页/共33页AB第31页/共33页（7）在一次歌手大奖赛上，七位评委为歌手打）在一次歌手大奖赛上，七位评委为歌手打出的分数如下：出的分数如下：9.4，8.4，9.4，9.9，9.6，9.4，9.7，去掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据，去掉一个最高分和一个最低分后，所剩数据的平均值和方差分别为的平均值和方差分别为_9.5，0.016五、回顾小结：五、回顾小结：1用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类：用样本的数字特征估计总体的数字特征分两类：用样本平均数估计总体平均数。用样本平均数估计总体平均数。用样本方差、标准差估计总体方差、标准差。样用样本方差、标准差估计总体方差、标准差。样本容量越大，估计就越精确。本容量越大，估计就越精确。2方差、标准差描述一组数据围绕平均数波动的大方差、标准差描述一组数据围绕平均数波动的大小，反映了一组数据变化的幅度小，反映了一组数据变化的幅度第32页/共33页感谢您的观看。第33页/共33页