179226 (628139), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Групповые средние широко применяются также при определении имеющихся использованных резервов производства, когда на ряду со средними величинами рассматриваются и индивидуальные значение признака.
Все средние величины делятся на два больших класса:
-
степенные средние; к ним относятся такие известные и часто применяемые виды, как средняя арифметическая величина, средняя квадратическая и средняя геометрическая;
-
структурные средние величины, в качестве которых рассматриваются мода и медиана.
Степенные средние величины исчисляются в двух формах — простой и взвешенной.
Простая средняя величина считается по несгруппированным данным и имеет следующие общий вид:
,
где Xi – варианта (значение) осредняемого признака;
m – показатель степени средней;
n – число вариант (наблюдений).
Взвешенная средняя величина считается по сгруппированным данным, представленным в виде дискретных или интервальных рядов распределения:
,
где Xi – варианта (значение) осредняемого признака или серединное значение интервала, в котором измеряется варианта;
m – показатель степени средней;
fi – частота, показывающая, сколько раз встречается i-e значение осредняемого признака.
Приведем в качестве примера расчет среднего возраста студентов в группе из 20 человек.
Таблица 2.1
| № п/п | Возраст (лет) | № п/п | Возраст (лет) | № п/п | Возраст (лет) | № п/п | Возраст (лет) |
| 1 | 18 | 6 | 20 | 11 | 22 | 16 | 21 |
| 2 | 18 | 7 | 19 | 12 | 19 | 17 | 19 |
| 3 | 19 | 8 | 19 | 13 | 19 | 18 | 19 |
| 4 | 20 | 9 | 19 | 14 | 20 | 19 | 19 |
| 5 | 19 | 10 | 20 | 15 | 20 | 20 | 19 |
Средний возраст рассчитаем по формуле простой средней:
Сгруппируем исходные данные. Получим следующий ряд распределения:
Таблица 2.2
| Возраст, X лет | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | Всего |
| Число студентов | 2 | 11 | 5 | 1 | 1 | 20 |
В результате группировки получаем новый показатель — частоту, указывающую число студентов в возрасте X лет. Следовательно, средний возраст студентов группы будет рассчитываться по формуле взвешенной средней:
Общие формулы расчета степенных средних имеют показатель степени (m). В зависимости от того, какое значение он принимает, различают следующие виды степенных средних:
-
средняя гармоническая, если m = - 1;
-
средняя геометрическая, если m → 0;
-
средняя арифметическая, если m = 1;
-
средняя квадратическая, если m = 2;
-
средняя кубическая, если m = 3.
Если рассчитать все виды средних для одних и тех же исходных данных, то значения их окажутся неодинаковыми. Здесь действует правило мажорантности: с увеличением показателя степени т увеличивается и соответствующая средняя величина:
Xгарм ≤ Xгеом ≤ Xарифм ≤ Xквадр ≤ Xкуб.
Пользуясь этим правилом, статистика может в зависимости от настроения и желания ее "знатока" либо "утопить", либо "выручить" студента, получившего на сессии оценки 2 и 5. Каков его средний балл?
Если судить по средней арифметической, то средний балл равен 3,5. Но если декан желает "утопить" несчастного и вычислит среднюю гармоническую
,
то студент остается и в среднем двоечником, не дотянувшим до тройки. Однако студенческий комитет может возразить декану и представить среднюю кубическую величину:
.
Студент уже выглядит "хорошистом" и даже претендует на стипендию! И только в том случае, если лентяй провалил оба экзамена, статистика помочь не в состоянии: увы, все средние из двух двоек равны все той же двойке!
Формулы степенных средних величин приведены в табл. 2.3
В формулах средних значений п — это число единиц совокупности (число индивидуальных значений осредняемого признака X); х — индивидуальное значение признака у каждой единицы. Если совокупность объектов распределена по группам разной численности, то х — это значение признака, общее для всей группы; f — численность группы (частота повторения данного значения признака).
Таблица 2.3 Формулы средних величин
| Вид степенной средней | Показатель степени(m) | Формулы расчета средней | |
| простой | взвешенной | ||
| Гармоническая | -1 |
| m=xf |
| Геометрическая | → 0 |
|
|
| Арифметическая | 1 |
|
|
| Квадратическая | 2 |
|
|
| Кубическая | 3 |
|
|
2.1 Степенные средние величины
2.1.1 Средняя арифметическая величина
Средней арифметической величиной называется такое среднее значение признака, при вычислении которого общий объем признака в совокупности сохраняется неизменным.
Иначе можно сказать, что средняя арифметическая величина - среднее слагаемое. При ее вычислении общий объем признака мысленно распределяется поровну между всеми единицами совокупности.
Средняя арифметическая – наиболее распространенный на практике вид средних. Различают 2 вида арифметических средних:
-
Невзвешенную (простую);
-
Взвешенную.
Средняя арифметическая невзвешенная рассчитывается для несгруппированных данных по формуле:
.
Для массовых статистических совокупностей рассчитывается взвешенная средняя арифметическая по формуле:
.
Если при группировке значения осредняемого признака заданы интервалами, то при расчете средней арифметической величины в качестве значения признака в группах принимают середины этих интервалов, т.е. исходят из гипотезы о равномерном распределении единиц совокупности по интервалу значений признака. Для открытых интервалов в первой и последней группе, если таковые есть, значения признака надо определить экспертным путем исходя из сущности, свойств признака и совокупности. Например, по табл.2.1.1 можно минимальный возраст рабочих считать 17 лет. Тогда первый интервал будет от 17 до 20 лет, а максимальный возраст — 65 лет, тогда последний интервал — 50-65 лет.
Таблица 2.1.1 Распределение рабочих предприятия по возрасту
| Группы рабочих по возрасту, лет | Число рабочих fj | Середина интервала xj | xj fj |
| До 20 | 48 | 18,5 | 888 |
| 20-30 | 120 | 25 | 3000 |
| 30-40 | 75 | 35 | 2625 |
| 40-50 | 62 | 45 | 2790 |
| Старше50 | 54 | 57,5 | 3105 |
| Итого | 359 | 34,56 | 12408 |
Средний возраст рабочих, рассчитанный по формуле с заменой точных значений признака в группах серединами интервалов, составил:
=
,
что и записано в итоговую строку по графе 3 табл.2.1.1.
Средняя арифметическая величина обладает рядом свойств, позволяющих ускорить расчет:
-
Произведение средней на сумму частот всегда равно сумме произведений вариант на частоты, т. е.
.
Это свойство определено требованиями правильного исчисления средней, согласно которым конкретные значения варьирующего признака уравниваются без изменения общего объема его и заменяются одним средним числом, которое как постоянный множитель выносится из-под знака суммы. Благодаря этому свойству средняя может быть использована для разного рода плановых и статистических расчетов как представитель или заменитель всех значений варьирующего признака. Так, если средний расход горючего на 1 гектар пахоты составляет 20 литров, а всего надо вспахать 2 млн. га, то всего потребуется 40 млн. литров горючего. Аналогично, если достаточно репрезентативное выборочное обследование показало, что среднегодовой надой молока на одну корову составляет 2500 литров, а всего в районе 15 тыс. коров, то общий надой составит 37,5 млн. литров.
-
Сумма отклонений вариантов как от простой, так и от взвешенной средней арифметической равна нулю:
и
Рассмотренное свойство может быть использовано для проверки правильности исчисления средней. Если при исчислении средней арифметической
и
не равны нулю, это указывает, что средняя неправильно исчислена. А так как в анализе часто приходится пользоваться отклонениями от средней, их удобно использовать и для проверки правильности исчисления средней.
-
Сумма квадратов отклонений вариантов как от простой, так и от взвешенной средней меньше суммы квадратов отклонений от любой другой произвольной величины а, т. е.
.
.














