Upload
others
View
10
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Prof.Dr.İhsan HALİFEOĞLU
Örnek: Aşağıda 100 yetişkine ilişkin kolesterol
değerlerini sınıflandırılarak aritmetik ortalamasını
bulunuz (sınıf aralığını 20 alınız).
2
3
221.520100
40229.5C
n
fb
Ax
• Örnek:. Aşağıda yaşların verilen 56 öğretmenin yaşlarının
aritmetik ortalaması nedir? (Sınıf aralığını 5 olarak alınız)
4
25 32 35 41 41 31 46 51 37 32
35 44 26 36 43 41 38 33 44 39
31 47 32 42 48 28 47 35 34 42
40 50 37 49 31 42 33 43 28 40
49 27 41 36 35 43 26 34 36 33
45 33 42 52 38 44
Cn
fbAx
Çözüm:
5
Yaş Sınıf Değeri (SD) Frekans
(f)
b fb
25-29 27 6 -3 -18
30-34 32 13 -2 -26
35-39 37 11 -1 -11
40-44 42 (SD) 16 0 0
45-49 47 7 +1 +7
50-54 52 3 +2 +6
Toplam 56 -42
38.25x
38.25 5x 56
4242C
n
fbAx
A = 42 C = 5 n = 56 Σfb = -42Değerler formülde yerine yerleştirilir.
Ortanca (medyan):
Ortanca, düzensiz verileri küçükten büyüğe veya
büyükten küçüğe doğru sıraladıktan sonra, sıralamanın
tam orta noktasındaki değer olarak tanımlanabilir.
Ortanca dağılımdaki aşırı değerlerden etkilenmez.
Dağılımda aşırı değerler varsa aritmetik ortalamanın
yerine ortanca kullanılabilir. Ortancada, dağılımdaki
değerlerin yarısı ortancaya eşit veya daha küçük, yarısı
da ortancaya eşit veya daha büyüktür.
Ortancanın hesaplanması, aritmetik ortalamada olduğu
gibi sınıflandırılmamış ve sınıflandırılmış verilerde farklı
şekilde yapılır. 6
Ortancanın tespiti:
Dağılımdaki değerler büyükten küçüğe veya küçükten
büyüğe doğru sıralandığında ortadaki değer
ortancadır.
Sınıflanmamış Verilerde Ortancanın Hesaplanması
1) Denek sayısı tek ise [(n+1)/2]’ci değer,
2) Denek sayısı çift ise tam orta noktada bir değer
olmadığından [n/2]’ci değer ile [(n+2)/2]’ci değer
toplanıp 2’ye bölünerek ortanca tespit edilir.
7
Örnek: 15 çocuğun vücut ağırlıkarı aşağıda verilmiştir. Ortancayı bulunuz
8
31.9
30.6 29.4 39.9 28.1 29.0 30.4 26.3 29.4 22.5 30.0 33.6 28.0 31.0 32.6
Önce değerleri küçükten büyüğe göre sıralayalım:
22.5 26.3 28.0 28.1 29 29.4 29.4 30.0 30.4 30.6 31.0 31.9 32.6 33.6 39.9
n sayısı tek olduğundan [(15+1)/2]=8’ci değer 30.0 ortancadır.
Örnek sayısının 14 olduğunu yani 39.9 değerin olmadığını
düşündüğümüzde ise ortanca [14/2]=7’ci ve [(14+2)/2]=8’ci
değerlein toplamımının yarısıdır. Yani (29.4+30.0)/2=29.7’dir.
Örnek: 7 öğrencinin ağırlıkları (kg)
55, 46, 75, 45, 50, 58, 53 olarak bulunmuştur.
Ortancayı bulmak için;
Önce değerler küçükten büyüğe doğru ya da tersi
sıralanır.
45, 46, 50, 53, 55, 58, 75
n=7 olduğundan (7+1) / 2 = 4
Ortanca 4’ncü değer olan 53’tür.
9
● Denek sayısı çift ise; n/2’nci sıradaki değer ile (n+2)/2’
nci sıradaki değer toplanıp 2’ye bölünerek ortanca
bulunur.
Örnek: 8 öğrencinin ağırlıkları (kg): 55, 46, 60, 45, 50, 58,
53, 80 olduğuna göre ortanca kaçtır?
• Önce değerler küçükten büyüğe doğru ya da tersi
sıralanır.
45, 46, 50, 53, 55, 58, 60, 80
• n=8 (çift) olduğundan 8/2 = 4 ve (8 + 2)/2 = 5
4. ve 5. değerler, 53 ve 55’in ortalaması olan
(53+55) /2 = 54 ortancadır.
10
• Sınıflanmış Verilerde Ortancanın Hesaplanması
Sınıflandırılmış verilerde ortancanın hesaplanmasında
sırası ile şu işlemler yapılır:
1. Sınıflar yazılır.
2. Her sınıfın frekansı yazılır.
3. Yığılımlı frekans (yf) bulunur. Yığılımlı frekans her
sınıfın frekansının önceki frekanslarla toplamıdır.
11
● Sınıflandırılmış verilerde ortanca formülü:
● Formülde: L = Ortancanın içinde bulunduğu sınıfın sınıf ara değeridir.
Bu değer; ortancanın içinde bulunduğu sınıfın alt sınırı ile
bir üstündeki sınıfın üst sınırının toplanıp ikiye bölünmesi ile
elde edilir. yfi = Ortancanın içinde bulunduğu sınıfın bir üstündeki
sınıfın yığılımlı frekansı. f = Ortancanın içinde bulunduğu sınıfın frekansı. C = Sınıf aralığı. n = denek sayısı. 12
Cx f
yf2n
LOrtancai
● Örnek: Aşağıdaki sınıflandırılmış verilerde ortancanın
hesaplanması:
● Formüle yerleştirilecek değerleri bulmak için önce
ortancanın hangi sınıfın içinde olduğunu bulmak gerekir.
Bunun için, (n/2) =100/2=50 bulunur. 50 yığılımlı frekans
kolonunda 67’nin içinde bulunduğundan ortancanın içinde
bulunduğu sınıf 30 – 34 sınıfıdır. 13
L = (30+29)/2 = 29,5
n/ 2=50
yf = 37
C = 5
f = 30
14
Cx f
yf2n
LOrtancai
6.315x 30
372
100
5.92Ortanca
15
Tepe değeri (Mod): Sınıflanmamış verilerde tepe değeri en
çok görülen, yani en çok tekrarlayan değerdir. Aşağıdaki
dağılımda tepe değeri 11.0 dır.
10.5 10.0 10.4 11.0 11.0 11.6 12.0 11.8 11.0 11.0 13.6 14.0 10.1 12.3 11.5
Bir dağılımda aynı sayıdan görülen değişik değerler varsa tepe
değeri kullanılmamalıdır. Aşağıdaki dağılımda tepe değeri
olabilecek 3 değer (24, 31 ve 54) vardır. Birbirinden farklı bu 3
değerin üçünü de tepe değeri olarak kullanmanın bir anlamı
yoktur. Böyle bir durumda tepe değeri uygun bir ölçüt
olmamaktadır.31.0 24.0 19.0 24.0 31.0 45.0 54.0 67.0 54.0 54.0 24.0 27.0 27.0 31.0
● Örnek: Bir grubun matematik sınavından aldığı puanlar;
40, 40, 42, 42, 42, 43, 43, 43, 43, 45, 45, 50, 50, 55 ve
60 olsun. Bu dizide 43 en çok tekrarlanan değer
olduğundan tepe değeri = 43’dür.
● Gözlem sonunda elde edilen ölçümlerin her birinin tekrar
sayısı birbirine eşitse bu durumda tepe değeri olmaz.
• Örneğin; 45, 47, 55, 57, 60, 72, 77 ya da 45, 45, 50, 50,
56, 56, 58, 58, 60, 60, 75, 75 ve 80, 80 dizilerinde tepe
değeri yoktur. Çünkü iki dizide de ölçümlerin hepsi eşit
sayıda tekrarlanmıştır.
16
Ardışık iki ölçüm birbirine eşit sayıda ve öbür
ölçümlerden daha çok tekrarlanmışsa, bu gibi
durumlarda, tepe değeri ardışık iki ölçünün orta
noktasıdır.
Örnek: 50,50, 51, 51, 51, 52, 52, 52, 52, 53, 53, 53, 53,
54, 55, 55, 55 ve 56 şeklindeki bir dizide;
Tepe değeri = 52,5 olur. Çünkü 52 ve 53 eşit sayıda ve
öbür ölçümlerden daha çok tekrarlanmaktadır; bunların
orta noktası da 52,5’dir.
17
Sınıflandırılmış verilerde tepe değeri en fazla
frekansa sahip olan sınıfın değeridir.
Ayrıca Sınıflandırılmış verilerde tepe değeri aşağıdaki
formül kullanılarak da hesaplanır:
Bu formülde;
TD = Tepe Değeri
L= Frekansı en fazla olan sınıfın sınıf ara değeri
d1 = Tepe sınıfı ile bir önceki sınıfın frekansları farkları
d2 = Tepe sınıfı ile bir sonraki sınıfın frekansları farkları
C= sınıf aralığı 18
1
1 2
dT.D. =L + ×C
d +d
Örnek:
● Yukarıda frekansı en büyük değerin karşısındaki sınıf
15 – 19 sınıfıdır.
● Bu sınıfın sınıf ara değeri (14 + 15) / 2 = 14.5’dir.
19
1
1 2
dT.D. =L + ×C
d +d
Aritmetrik ortalama, ortanca ve tepe değeri ilişkileri:
1) Simetrik dağılımlarda aritmetrik ortalama, ortanca ve
tepe değeri birbirine eşittir.
20
21
2) Sağa çarpık dağılımlarda küçük değerlerde bir yığılma
olduğundan tepe değeri ortancadan, ortanca ise
aritmetrik ortalamadan küçüktür.
3) Sola çarpık dağılımlarda büyük değerlerde yığılma
olduğundan tepe değeri ortancadan ve ortanca da
aritmetrik ortalamadan büyüktür.
22
Geometrik ortalama (G.O): Mikroorganizmaların çoğalması,
nüfus artışı, fiyat artışı gibi birbirinin katları olarak çoğalan
yani geometrik artış gösteren verilerde ortalama
hesaplamak için kullanılan bir ortalama ölçüsüdür. n tane
değerin birbiriyle çarpımlarının n’inci kökü alınarak
hesaplanır. Bu nedenle dağılımda negatif veya sıfır değerler
varsa geometrik ortalama hesaplanamaz. Geometrik
ortalamanın formülü:
Bu formül ile hesaplama yapabilmek için logaritma alınarak
kolayca çözüme ulaşılabilir.
23
1 2 ( . ) . .......... nnGeometrik Ortalama GO X X X=
1 2log log .......log ( . )
nX X XGeometrik Ortalama GO
n
+ +=
● Örnek 1: Bir bakterinin 5 farklı zamanda çoğalma miktarları
(yüzde olarak) 2, 4, 8, 16 ve 32 olarak hesaplanmıştır.
Bakteri çoğalma miktarları için geometrik ortalamayı
hesaplayınız.
● Örnek 2: Bir köyün 6 yıllık nüfusları 300, 325, 400, 545, 690
ve 850 olsun. Altı yıllık ortalama nedir?
veya
24
5. (2)(4)(8)16)(32) 8.0GO = =
log300 log325 log 400 log545 log 690 log850. log 482
6GO Anti
+ + + + +æ ö= =ç ÷è ø
6. . (300)(325)(400)(545)(690)(850) 482GO = =
● Harmonik ortalama (H.O): Uygulama alanı son derece
sınırlıdır. Sabit ve değişken değerlerin yer
değiştirebileceği hız, fiyat ve verimlilik hesaplarında
uygulanır. Seride sıfır veya sıfırdan küçük terim varsa
harmonik ortalama uygulanamaz. İstatistik serisi
terimlerinin terslerinin aritmetrik ortalamasının tersi
harmonik ortalamadır.
25
xi
n
1H.O.
Örnek
● Harmonik ortalamanın kullanımı bir hız problemi örneği
ile açıklayalım. A ve B şehirleri arasında y km
uzunluktaki bir yolu 3 araba Z1 ,Z2 ve Z3 zamanında
gidiyor olsun .
26
● A ve B şehirleri arasındaki yolu 1.araba 120 km/s,
2.araba 100 km/s ve 3.araba ise 50 km/s hızla gidiyor ise
ortalama hız:
bulunur.
27
Değişim Genişliği (D.G)
● Bir örnekteki en büyük gözlem değeri ile en küçük
gözlem değeri arasındaki farktır.
● D.G=En büyük gözlem değeri –En küçük gözlem değeri
● Değişim genişlikleri eşit bulunsa bile farklı rakamlardan
oluşan gözlem değerlerinin birbirinden olan farklılıkları
ortaya konamaz.
28
29
ÖRNEK :
A örneği
Değişim Genişliği (DG)= 21-5=16
B örneği
Değişim Genişliği (DG)= 21-5=16
Değişim genişliği yaygın olarak kullanılan iyi bir değişim
ölçüsü değildir. Çünkü sadece bir örnekteki en büyük
gözlem değeri ile en küçük gözlem değeri arasındaki
farkı verir. Örneği oluşturan tüm gözlem değerlerinin
birbirinden olan farklılıkları hakkında bir bilgi vermez .
5 11 14 5 8 10 16 21
5 14 13 12 14 17 16 21
• Ortalamadan Mutlak Sapma
Bir örnekteki gözlem değerlerinin ortalamadan olan
sapmalarının mutlak değerlerinin ortalamasına, ortalama
sapma (O.S) denir.
30
31
● Dikkat edilecek olursa, eşitlikte farkların mutlak
değerleri alınmaktadır. Bu mutlak değer alma işlemi
gerçekleştirilmez ise bir seride yer alan bütün
terimlerin aritmetik ortalamadan sapmaları toplamı her
zaman için 0 (sıfır) olacağından faydalı bir değer
olmayacaktır.
● Medyan değeri kullanılarak hesaplanan medyan
sapma için aşağıdaki eşitlik kullanılır.
32
Örnek: Piyasada satılmakta olan 500 gr.’lık 6 yoğurt
markasının kaymakları alınarak tartılmış ve 17, 17, 21,
24, 24, 27 gr. olarak bulunmuştur. Kaymak ağırlığı
değişkeni için aralık değerini, ortalama ve medyan
sapma değerlerini hesaplayınız.
Çözüm: Önce kaymak ağırlığı değişkeni için değişim
aralık değerini hesaplayalım. Değişim aralığı en büyük
ve en küçük değer arasındaki farktır.
Değişim aralığı= 27-17= 10 gr.’dır.
Ortalama ve medyan sapma değerlerini bulabilmek için
öncelikle ortalama ve medyan değerlerinin bulunması
gerekir.
33
Basit seride aritmetik ortalama eşitliği kullanılarak
aritmetik ortalama hesaplanır.
Seri küçükten büyüğe sıralı verilmiştir. Seride 6 terim
olduğuna göre, (n/2)=6/2=3. değer ve (6+2)/2=4.
değerlerinin toplamının yarısı ortancayı verir. Seride
yer alan 3. terim değeri 21 ve 4. terim değeri 24
olduğundan bu serinin medyanı 21 ve 24 değerlerinin
ortalaması olan 22,50’dir.
67.216
130
6
272424211717
x
34
Şimdi bu değerlerden yararlanarak izleyen tablo
oluşturulabilir. Aritmetik ortalama=21.67
35
ÖRNEK : A ve B örneklerine ait ortalama sapma nedir?
A B
7 5
11 14
14 13
5 12
8 14
10 17
16 16
21 21
36
Ortalama sapma hesaplanırken gözlem değerlerinin
birbirinden olan farklılığı değil ortalamadan olan sapmaları
dikkate alınır. Ortalama sapma istatistik testlere uygun bir
değişim ölçüsü olmadığından tercih edilen değişim ölçüsü
varyanstır .
37
ÇEYREK ve YÜZDELİKLER
● Ortalamalar dağılımın orta noktasını gösteren ölçülerdir.
Çeyrek ve yüzdelikler ise dağılımın herhangi bir
noktasını gösterirler. Örneğin, birinci çeyrek 25.
yüzdeliktir (veya % 25. değerdir). İkinci çeyrek % 50.
değer veya ortancadır. Üçüncü çeyrek 75. yüzdeliktir
(veya % 75. değerdir). En çok kullanılan yüzdelikler
birinci ve üçüncü çeyreklerdir. İstenilen herhangi bir
yüzde değer de kolayca hesaplanabilir.