☰ Year plan · Communication Technology (Arabic)

تحليل البيانات

Week 9 · Chapter 10 Data Analysis: types of data, mean, median, mode, quartiles, variance and standard deviation, scatter plots and correlation, regression · 3 lessons
3

متغيران: المخطط المبعثر والارتباط وخط الانحدار

ICT Secondary 1 Term 1, Chapter 10: pp. 135–152
الهدفأقرأ مخططًا مبعثرًا، وأفسّر معامل الارتباط، وأستخدم خط أفضل ملاءمة داخل مدى البيانات.
كلمات جديدة
المخطط المبعثر (⁦scatter plot⁩) · رسم تمثل فيه كل قيمتين نقطة واحدةمعامل الارتباط (⁦r⁩) · عدد من ‎−١ إلى ١ يقيس العلاقة الخطية بين متغيرينالجدولة المتقاطعة (⁦cross tabulation⁩) · جدول يعد فئتين معًاخط الانحدار (⁦regression line⁩) · المستقيم الأقرب إلى كل النقاط
الشرح

يعرض المخطط المبعثر متغيرين معًا، نقطة لكل تلميذ. في المثال ساعات المذاكرة (من ١ إلى ٦) ودرجات الاختبار: (١، ٤٢) و(٢، ٥٥) و(٣، ٦٢) و(٤، ٦٨) و(٥، ٧٣) و(٦، ٧٢). ترتفع النقاط من اليسار إلى اليمين، فالدرجات تميل إلى الارتفاع مع الساعات. ويقيس معامل الارتباط ⁦r⁩ مدى اتباع النقاط خطًا مستقيمًا، من ‎−١ إلى ١. قريب من ١: يرتفعان معًا. قريب من ‎−١: أحدهما يرتفع والآخر ينخفض. قريب من ٠: لا علاقة خطية. وفي هذه البيانات ⁦r⁩ نحو ٠٫٩٤. والارتباط ليس سببية: فمبيعات الآيس كريم وحروق الشمس ترتفعان معًا لأن كليهما يعتمد على الطقس الحار، لا لأن أحدهما يسبب الآخر. والجدولة المتقاطعة تعد فئتين معًا، مثل عدد التلاميذ الذين يمشون أو يركبون الحافلة في كل سنة دراسية. وخط الانحدار هو المستقيم الأقرب إلى النقاط؛ وتختار طريقة المربعات الصغرى الخط الذي له أصغر مجموع لمربعات الفروق بين النقاط والخط. وللبيانات هنا: الدرجة = ٦ × الساعات + ٤١. ويمكننا التنبؤ داخل مدى البيانات: لثلاث ساعات ٦ × ٣ + ٤١ = ٥٩. ولا ينبغي التنبؤ بعيدًا خارجه: فالخط يقول إن ١٠ ساعات تعطي ١٠١ درجة وهذا مستحيل.

الساعاتالدرجة0123456730405060708090
أمثلة محلولة
زوج المتغيراتقيمة r المعتادةالمعنى
ساعات المذاكرة والدرجات+0.9يرتفعان معًا
النوم الضائع واليقظة−0.9أحدهما يرتفع والآخر ينخفض
مقاس الحذاء ودرجة الاختبار0لا علاقة خطية
ثلاث صور للارتباط بالكلمات. ساعات المذاكرة والدرجات: ⁦r⁩ قريب من +٠٫٩ (يرتفعان معًا). وساعات النوم الضائعة واليقظة: ⁦r⁩ قريب من ‎−٠٫٩ (أحدهما يرتفع والآخر ينخفض). ومقاس الحذاء ودرجة الاختبار: ⁦r⁩ قريب من ٠ (لا علاقة).
السنة أالسنة بالمجموع
مشي8614
حافلة7916
المجموع151530
جدولة متقاطعة: ٣٠ تلميذًا بحسب وسيلة الانتقال والسنة الدراسية. وتشمل مجاميع الصفوف والأعمدة: مشي ١٤ وحافلة ١٦؛ السنة أ ١٥ والسنة ب ١٥.
نشاط الفصل

باستخدام الدرجة = ٦ × الساعات + ٤١، تنبأ بالدرجة لساعتين ولخمس ساعات. ثم اشرح لماذا لا تستخدم الخط لـ ١٢ ساعة. وأخيرًا اخترع متغيرين يرتفعان معًا لكن أحدهما لا يسبب الآخر.

تدرّب
1
باستخدام الدرجة = ٦ × الساعات + ٤١، ما الدرجة المتوقعة لأربع ساعات؟
2
ماذا يخبرنا ⁦r = −0.8⁩؟
3
هل يثبت الارتباط المرتفع أن أحد المتغيرين يسبب الآخر؟
4
لماذا لا ينبغي التنبؤ بالخط بعيدًا خارج البيانات؟