データの分析 ~分散・標準偏差~
流れ(3時間分) 1 ちらばりは必要か? 2 分散・標準偏差の意味 3 計算演習(例題と問題) 4 実験1(きれいな山型の性質を知ろう) 流れ(3時間分) 1 ちらばりは必要か? 2 分散・標準偏差の意味 3 計算演習(例題と問題) 4 実験1(きれいな山型の性質を知ろう) 5 検証(165cmならクラスで何番?) 6 一部から全体を考えてみよう 7 実験2(出口調査をやってみよう!)
A 1 ちらばりは必要か? Aの製品 {515kg,520kg,522kg,523kg,525kg} Bの製品 1 ちらばりは必要か? Aの製品 {515kg,520kg,522kg,523kg,525kg} Bの製品 {520kg,527kg,530kg,538kg,560kg} A 答えは 平均値だけでは値全体のイメージを掴めないことがある。このばらつきを表現できないか?
視覚的には・・・
2 分散・標準偏差(ばらつき)の意味 主役は分散ではなく標準偏差です! (1)平均を求める。 2 分散・標準偏差(ばらつき)の意味 テストのときよく見る光景です! (1)平均を求める。 (2)平均値からのそれぞれの値の差をとる→ 偏差 (3)その差を全部二乗する → 偏差平方 (2乗しないと+と―で±0になってしまうので全部+の値にする) (4)それらの平均をとる → 分散 (5)ルートをかぶせる → 標準偏差 (2乗しているので単位がkg2になっている。なのでkgに戻す作業が必要) 主役は分散ではなく標準偏差です!
視覚的には・・・ 偏差 偏差 偏差 平均値 標準偏差とは平均値からの距離の平均みたいなもの
3 計算演習(公式紹介) (1) 横棒(バー)=平均 例 平均 m=6なので 解 ※定義に従った一般的な形である。
(2) 例 平均 m=6なので ※ 平均値が複雑な時に活用するとよい。
(1)→(2)を導く。(3つの値で) よって
3 計算演習(例題と問題) (補足) ※度数分布表のときは自分でピンク色・水色の部分を作る。(与えてくれることもある。) 階級 度数 階級値 3 計算演習(例題と問題) (補足) 階級 度数 階級値 小計A 偏差 偏差の2乗 小計B 以上 未満 人数 変量 階級値×度数 変量-平均値 偏差の2乗×度数 60 ~ 70 1 80 8 90 26 100 39 110 19 120 5 130 2 合計 ※度数分布表のときは自分でピンク色・水色の部分を作る。(与えてくれることもある。)
演習問題 問題1 10,21,33 のm(平均)とs(標準偏差)を求めよ。
演習問題 正解はエクセルで! 問題2 100人の1ヶ月間の家庭学習時間を調べました。 m(平均)とs(標準偏差)を求めよ。 階級 度数 問題2 100人の1ヶ月間の家庭学習時間を調べました。 m(平均)とs(標準偏差)を求めよ。 階級 度数 階級値 小計A 偏差 偏差の2乗 小計B 以上 未満 人数 変量 階級値×度数 変量-平均値 偏差の2乗×度数 60 ~ 70 1 80 8 90 26 100 39 110 19 120 5 130 2 合計 正解はエクセルで!