Skip to main content

Теория: 02 Дисперсия (короткая версия)

Задание

В течение двадцати дней магазин каждый день устраивал опрос среди \(\displaystyle 30\) случайных посетителей. По результатам опросов записывалось количество покупателей, которых не устраивает ассортимент магазина.

Упорядоченные данные о количестве недовольных покупателей:

\(\displaystyle 4\,\,5\,\,5\,\,5\,\,6\,\,6\,\,6\,\,7\,\,7\,\,7\,\,7\,\,7\,\,7\,\,8\,\,8\,\,8\,\,8\,\,9\,\,10\,\,10\)

Также данные представлены в таблице:

Количество посетителей\(\displaystyle 4\)\(\displaystyle 5\)\(\displaystyle 6\)\(\displaystyle 7\)\(\displaystyle 8\)\(\displaystyle 9\)\(\displaystyle 10\)
Количество дней\(\displaystyle 1\)\(\displaystyle 3\)\(\displaystyle 3\)\(\displaystyle 6\)\(\displaystyle 4\)\(\displaystyle 1\)\(\displaystyle 2\)


Среднее равно:

\(\displaystyle \overline{x}=\frac{4\cdot1+5\cdot 3+6\cdot 3+7\cdot6+8\cdot 4+9\cdot1+10\cdot 2}{20}=7\small.\)

Заполните таблицу отклонений:

Количество посетителей \(\displaystyle (x)\)Отклонение от среднего \(\displaystyle (x-\overline{x})\)Квадрат отклонения \(\displaystyle (x-\overline{x})^2\)Количество дней
\(\displaystyle 4\)\(\displaystyle 1\)
\(\displaystyle 5\)\(\displaystyle 3\)
\(\displaystyle 6\)\(\displaystyle 3\)
\(\displaystyle 7\)\(\displaystyle 0\)\(\displaystyle 0\)\(\displaystyle 6\)
\(\displaystyle 8\)\(\displaystyle 4\)
\(\displaystyle 9\)\(\displaystyle 1\)
\(\displaystyle 10\)\(\displaystyle 2\)
    Сумма:\(\displaystyle 20\)


И найдите дисперсию:

\(\displaystyle S^2=\)

Решение

Напомним определение дисперсии

Определение

Дисперсия – среднее арифметическое квадратов отклонений от среднего.

\(\displaystyle S^2=\frac{(x_1-\overline{x})^2+(x_2-\overline{x})^2+\dots (x_n-\overline{x})^2}{n}\)

Тогда, чтобы найти дисперсию:

  • найдем квадраты отклонений,
  • вычислим их среднее.


По условию, среднее равно

\(\displaystyle \overline{x}=7\small.\)

Найдем квадраты отклонений. Представим результат в виде таблицы:

Количество посетителей \(\displaystyle (x)\)Отклонение от среднего \(\displaystyle (x-\overline{x})\)Квадрат отклонения \(\displaystyle (x-\overline{x})^2\)Количество дней
\(\displaystyle 4\)\(\displaystyle 4-7=-3\)\(\displaystyle (-3)^2=9\)\(\displaystyle 1\)
\(\displaystyle 5\)\(\displaystyle 5-7=-2\)\(\displaystyle (-2)^2=4\)\(\displaystyle 3\)
\(\displaystyle 6\)\(\displaystyle 6-7=-1\)\(\displaystyle (-1)^2=1\)\(\displaystyle 3\)
\(\displaystyle 7\)\(\displaystyle 7-7=0\)\(\displaystyle (0)^2=0\)\(\displaystyle 6\)
\(\displaystyle 8\)\(\displaystyle 8-7=1\)\(\displaystyle (1)^2=1\)\(\displaystyle 4\)
\(\displaystyle 9\)\(\displaystyle 9-7=2\)\(\displaystyle (2)^2=4\)\(\displaystyle 1\)
\(\displaystyle 10\)\(\displaystyle 10-7=3\)\(\displaystyle (3)^2=9\)\(\displaystyle 2\)
    Сумма:\(\displaystyle 20\)


Остается найти среднее арифметическое квадратов отклонений.

Наблюдения производились \(\displaystyle {20}\small\) дней, тогда среднее арифметическое квадратов отклонений равно:

\(\displaystyle S^2=\frac{9\cdot1+4\cdot3+1\cdot3+0\cdot6+1\cdot4+4\cdot1+9\cdot2}{20}=\frac{50}{20}=2{,}5\small.\)