☰ Year plan · Statistics (Arabic)

التمثيل الصندوقي ونصف المدى الربيعي

Week 9 · Box plots and the semi-interquartile range: the five numbers, drawing and reading boxes, and (Q3 − Q1) ÷ 2 from data, stem-and-leaf plots and frequency tables · 3 lessons
3

نصف المدى الربيعي ⁦Q = (Q₃ − Q₁) ÷ 2⁩ من قائمة ومن الساق والأوراق ومن جدول تكراري، والمقارنة بين التشتت

Statistics Sec 3 Term 1, Unit 2, Lessons 2–3
Goalأوجد نصف المدى الربيعي ⁦Q = (Q₃ − Q₁) ÷ ٢‎⁩ من قائمة ومن التمثيل بالساق والأوراق ومن جدول تكراري، وأستعمله للمقارنة بين التشتت.
New words
نصف المدى الربيعي ⁦Q⁩ · نصف طول الصندوق: ⁦(Q₃ − Q₁) ÷ ٢‎⁩المدى الربيعي · ⁦Q₃ − Q₁⁩، أي طول الصندوقمقياس التشتت · عدد يبيّن مدى تباعد البيانات، مثل المدى أو ⁦Q⁩
Explanation

يستعمل المدى القيمتين المتطرفتين فقط، فقد تغيّره قيمة شاذة واحدة كثيرًا. أما نصف المدى الربيعي فيتجاهل القيمتين المتطرفتين: إنه نصف طول الصندوق ⁦Q = (Q₃ − Q₁) ÷ ٢‎⁩، ويقيس تشتت نصف البيانات الأوسط. ويسمى الفرق كله ⁦Q₃ − Q₁⁩ المدى الربيعي. ولإيجاد ⁦Q⁩ نوجد ⁦Q₁⁩ و⁦Q₃⁩ بالقاعدة المناسبة للبيانات (قائمة أو تمثيل بالساق والأوراق: الرتبتان ⁦(n + ١‎) ÷ ٤‎⁩ و⁦٣‎(n + ١‎) ÷ ٤‎⁩؛ جدول: الرتبتان ⁦n ÷ ٤‎⁩ و⁦٣‎n ÷ ٤‎⁩ والقانون)، ثم نطرح ونأخذ النصف. ومن مزايا ⁦Q⁩ أن القيم المتطرفة لا تحركه إلا قليلًا وأنه سهل الحساب. ومن عيوبه أنه لا يستعمل كل القيم لأنه يتجاهل الربع الأدنى والربع الأعلى. و⁦Q⁩ الصغير يعني أن وسط البيانات متقارب، والكبير أنه متباعد.

30354045505560
Worked examples
من قائمة. اثنتا عشرة درجة مخترعة: ⁦٣٨‎, ٤٥‎, ٤١‎, ٥٢‎, ٣٦‎, ٤٧‎, ٤٤‎, ٥٠‎, ٣٩‎, ٤٢‎, ٤٨‎, ٥٥‎⁩. بعد الترتيب: ⁦٣٦‎, ٣٨‎, ٣٩‎, ٤١‎, ٤٢‎, ٤٤‎, ٤٥‎, ٤٧‎, ٤٨‎, ٥٠‎, ٥٢‎, ٥٥‎⁩. ⁦n + ١‎ = ١٣‎⁩: الرتبتان ⁦٣٫٢٥‎⁩ و⁦٩٫٧٥‎⁩. ⁦Q₁ = ٣٩‎ + ٠٫٢٥‎ × ٢‎ = ٣٩٫٥‎⁩ و⁦Q₃ = ٤٨‎ + ٠٫٧٥‎ × ٢‎ = ٤٩٫٥‎⁩. فيكون ⁦Q = (٤٩٫٥‎ − ٣٩٫٥‎) ÷ ٢‎ = ٥‎⁩. والمدى ⁦٥٥‎ − ٣٦‎ = ١٩‎⁩.
قيمة متطرفة. أضف درجة أخرى ⁦١٢٠‎⁩ إلى البيانات نفسها (⁦n = ١٣‎⁩). الآن ⁦Q₁ = (٣٩‎ + ٤١‎) ÷ ٢‎ = ٤٠‎⁩ و⁦Q₃ = (٥٠‎ + ٥٢‎) ÷ ٢‎ = ٥١‎⁩، فيكون ⁦Q = (٥١‎ − ٤٠‎) ÷ ٢‎ = ٥٫٥‎⁩ أي أكبر قليلًا مما كان. أما المدى فيقفز من ⁦١٩‎⁩ إلى ⁦١٢٠‎ − ٣٦‎ = ٨٤‎⁩. فـ⁦Q⁩ يقاوم القيمة المتطرفة والمدى لا يقاومها.
الفئةالتكرارأقل منالتكرار المتجمع الصاعد
⁦0⁩⁦0⁩
⁦0–⁩⁦4⁩⁦10⁩⁦4⁩
⁦10–⁩⁦13⁩⁦20⁩⁦17⁩
⁦20–⁩⁦19⁩⁦30⁩⁦36⁩
⁦30–⁩⁦10⁩⁦40⁩⁦46⁩
⁦40–50⁩⁦4⁩⁦50⁩⁦50⁩
من جدول تكراري. مسافات مشي ⁦٥٠‎⁩ تلميذًا إلى المدرسة في أسبوع: الفئات ⁦٠‎–⁩ و⁦١٠‎–⁩ و⁦٢٠‎–⁩ و⁦٣٠‎–⁩ و⁦٤٠‎–٥٠‎⁩ وتكراراتها ⁦٤‎, ١٣‎, ١٩‎, ١٠‎, ٤‎⁩. المتجمع ⁦٠‎, ٤‎, ١٧‎, ٣٦‎, ٤٦‎, ٥٠‎⁩ والرتبتان ⁦١٢٫٥‎⁩ و⁦٣٧٫٥‎⁩. ⁦Q₁ = ١٠‎ + (١٢٫٥‎ − ٤‎) ÷ ١٣‎ × ١٠‎ = ١٦٫٥٤‎⁩ و⁦Q₃ = ٣٠‎ + (٣٧٫٥‎ − ٣٦‎) ÷ ١٠‎ × ١٠‎ = ٣١٫٥‎⁩. فيكون ⁦Q = (٣١٫٥‎ − ١٦٫٥٤‎) ÷ ٢‎ = ٧٫٤٨‎⁩ كم.
Class activity

أدّى فصلان الاختبار نفسه. للفصل س ⁦Q = ٣‎⁩ وللفصل ص ⁦Q = ٨‎⁩ والوسيطان متساويان. اكتب جملتين عن أي الفصلين أكثر اتساقًا، وجملة عمّا لا يستطيع ⁦Q⁩ أن يخبرنا به.

Practice
1
الأعداد الخمسة لمجموعة بيانات هي ⁦١٢‎, ٢٠‎, ٢٦‎, ٣٤‎, ٤٠‎⁩. أوجد ⁦Q⁩.
2
أوجد ⁦Q⁩ للتمثيل ذي الصفوف ⁦٥‎ | ٥‎ ٨‎ ٩‎⁩ و⁦٦‎ | ٢‎ ٤‎ ٦‎ ٨‎ ٩‎⁩ و⁦٧‎ | ٠‎ ١‎ ٢‎ ٣‎ ٤‎ ٧‎⁩ و⁦٨‎ | ٠‎⁩ (المفتاح ⁦٥‎|٥‎ = ٥٥‎⁩).
المفتاح: ⁦٥‎|٥‎ = ٥٥‎⁩
الساقالأوراق
⁦5⁩⁦5 8 9⁩
⁦6⁩⁦2 4 6 8 9⁩
⁦7⁩⁦0 1 2 3 4 7⁩
⁦8⁩⁦0⁩
3
أعطِ المدى الربيعي و⁦Q⁩ إذا كان ⁦Q₁ = ١٨٫٥‎⁩ و⁦Q₃ = ٢٧٫٥‎⁩.
4
لماذا لا تغيّر قيمة كبيرة جدًّا ⁦Q⁩ إلا قليلًا، لكنها تغيّر المدى كثيرًا؟
5
للفصل س وسيط ⁦٦٢‎⁩ و⁦Q = ٥‎⁩، وللفصل ص وسيط ⁦٥٨‎⁩ و⁦Q = ٩‎⁩. قارن بين الفصلين.