שתי כיתות יא נבחנו באותו מבחן. בכל כיתה בחרנו שבעה תלמידים וסימנו את הציונים שלהם. הפעם גם הממוצע שונה, וגם הפיזור.
- יא1
- יא2
באיזו כיתה ההישגים גבוהים יותר? ובאיזו כיתה הציונים אחידים יותר?
להציג את התשובה והפתרון
ב-יא1 בשתי השאלות: הממוצע גבוה יותר (), וסטיית התקן קטנה יותר (). אלה שתי שאלות נפרדות, וכל אחת נענית במדד אחר.
מסקנה בשני חלקים
מדד המרכז: באיזו קבוצה הערכים גבוהים יותר, בממוצע
מדד הפיזור: באיזו קבוצה הערכים קרובים יותר לממוצע, כלומר הקבוצה הומוגנית יותר
כותבים מסקנה כמו בבחינה
השוו בין הכיתות לפי הממוצע ולפי סטיית התקן, וכתבו מסקנה.
הממוצע ב-יא1 גבוה יותר: ההישגים בה גבוהים יותר, בממוצע
סטיית התקן ב-יא1 קטנה יותר: הציונים בה הומוגניים יותר
מסקנה: ב-יא1 הציונים גבוהים יותר וגם אחידים יותר
הציון הגבוה ביותר, , נמצא דווקא ב-יא2. האם זה סותר את המסקנה?
להציג את התשובה והפתרון
לא. פיזור גדול פירושו ציונים רחוקים מהממוצע לשני הכיוונים: גם וגם . סטיית תקן גדולה לא אומרת «טוב» או «רע», היא אומרת «לא אחיד».
מוסיפים נתון אחד
בשאלות בגרות רבות מוסיפים נתון ושואלים: האם סטיית התקן גדלה, קטנה או לא משתנה? התשובה תלויה במרחק של הנתון החדש מהממוצע.
שלושה עובדים, ואז ארבעה
המשכורות של שלושה עובדים, באלפי ש״ח: . הממוצע וסטיית התקן בערך . מה קורה אם מצטרף עובד רביעי?
נתון שווה לממוצע: הממוצע לא זז, וסטיית התקן קטנה. סכום הריבועים נשאר , ומחלקים ב- במקום ב-
נתון רחוק מהממוצע: הממוצע עולה, וסטיית התקן גדלה
כשכל הנתונים משתנים יחד
- לפני
- אחרי
מוסיפים (או מחסירים) אותו מספר לכל נתון: הממוצע משתנה ב-, סטיית התקן לא משתנה
מכפילים כל נתון במספר חיובי : גם הממוצע וגם סטיית התקן מוכפלים ב-
במפעל, ממוצע המשכורות ש״ח וסטיית התקן ש״ח. כל עובד מקבל העלאה של . מהם הממוצע וסטיית התקן החדשים? ומה אם במקום זה כל עובד מקבל תוספת של ש״ח?
להציג את התשובה והפתרון
העלאה של היא כפל ב-: ממוצע ש״ח, סטיית תקן ש״ח. תוספת קבועה של : ממוצע ש״ח, סטיית התקן נשארת ש״ח.
בתוכנית 3 יח״ל מופיעים גם מדדי מיקום יחסי: רבעונים ועשירונים. בשנת הלימודים תשפ״ז הם אינם נלמדים, ולכן אין עליהם שאלות בפרק הזה.
שלוש טעויות בהשוואה ובשינוי.
תוספת קבועה מזיזה את כל הנתונים יחד. המרחקים מהממוצע לא משתנים.
סטיית התקן לא מודדת הצלחה. היא מודדת פיזור בלבד.
הומוגניות נקבעת לפי סטיית התקן, לא לפי הממוצע.
תרגילים
תרגיל 1
בשתי כיתות נמדד זמן הריצה של 2 ק״מ. בכיתה א: ממוצע דקות, סטיית תקן דקות. בכיתה ב: ממוצע דקות, סטיית תקן דקות. מה נכון?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד בשתי הכיתות אותו ממוצע, וזמני הריצה בכיתה א אחידים יותר
הפתרון:
מדד המרכז: אין הבדל
מדד הפיזור: כיתה א הומוגנית יותר
הנכונה: כיתה א אחידה יותר. סטיית תקן גדולה אינה «מהר יותר»: היא אומרת שהזמנים מפוזרים.
תרגיל 2
שתי מאפיות מכינות לחמניות. במאפייה א: משקל ממוצע גרם, סטיית תקן גרם. במאפייה ב: משקל ממוצע גרם, סטיית תקן גרם. מה המסקנה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד הלחמניות במאפייה ב כבדות יותר בממוצע, והפיזור במשקל זהה
הפתרון:
מדד המרכז: ב כבדות יותר
מדד הפיזור: זהה
הנכונה: כבדות יותר, אותו פיזור. ממוצע קטן יותר אינו «אחיד יותר». הומוגניות נקבעת רק לפי סטיית התקן.
תרגיל 3
בבחינה, ממוצע הציונים היה וסטיית התקן . המורה הוסיפה נקודות לכל תלמיד. מהי סטיית התקן החדשה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 9.5
הפתרון:
תוספת קבועה לכל נתון
המרחקים מהממוצע לא השתנו
סטיית התקן נשארת . הממוצע, לעומת זאת, עלה ל-. מי שענה הוסיף את ה- גם לסטיית התקן.
תרגיל 4
בחברת הייטק קטנה, ממוצע המשכורות הוא ש״ח וסטיית התקן ש״ח. כל העובדים קיבלו העלאה של . השלימו (בש״ח).
הממוצע החדש: ____ , סטיית התקן החדשה: ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: הממוצע החדש: 8800 , סטיית התקן החדשה: 1320
הפתרון:
העלאה של היא כפל ב-
הממוצע מוכפל
גם סטיית התקן מוכפלת
באחוזים, כל משכורת גדלה בסכום אחר: מי שהרוויח יותר קיבל יותר. לכן המרחקים גדלים, וסטיית התקן גדלה פי . מי שהשאיר טיפל בהעלאה כאילו היא תוספת קבועה.
תרגיל 5
לקבוצה של נתונים הממוצע וסטיית התקן . מוסיפים לקבוצה נתון אחד, . מה קורה לממוצע ולסטיית התקן?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב הממוצע לא משתנה, סטיית התקן קטנה
הפתרון:
הממוצע נשאר
סכום הריבועים לא השתנה: הסטייה של הנתון החדש
אותו סכום, מחולק ביותר נתונים
הנכונה: הממוצע לא משתנה, סטיית התקן קטנה. נתון שיושב בדיוק על הממוצע «מדלל» את הפיזור.
תרגיל 6
לקבוצת נתונים יש ממוצע וסטיית תקן. מיינו כל שינוי: האם סטיית התקן משתנה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: מכפילים כל נתון ב- — סטיית התקן משתנה · מוסיפים נתון השווה לממוצע — סטיית התקן משתנה · מחליפים את הנתון הגדול בנתון גדול עוד יותר — סטיית התקן משתנה · מוסיפים לכל נתון — סטיית התקן לא משתנה · מחסירים מכל נתון — סטיית התקן לא משתנה
הפתרון:
הזזה של כל הנתונים
כפל
רק הזזה של כל הנתונים באותו מספר שומרת על סטיית התקן. שינוי של נתון אחד, או הוספת נתון, משנה אותה.
תרגיל 7
שני שליחים רשמו את זמני המשלוח שלהם (בדקות) בחמישה ימים. שליח א: . שליח ב: . לשניהם ממוצע דקות. מצאו את סטיית התקן של כל אחד. עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.
____ , ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7.07 , 2.83
הפתרון:
שליח א
שליח ב
שליח ב הומוגני יותר
אותו ממוצע, ושליח ב אחיד יותר: עליו אפשר לסמוך כשצריך לדעת מתי המשלוח יגיע. הסטיות של א כפולות משל ב פי , וגם סטיית התקן גדולה פי .
תרגיל 8
נכון או לא נכון: אם סטיית התקן של קבוצה א גדולה מזו של קבוצה ב, אז גם הממוצע של א גדול מהממוצע של ב.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: לא נכון
הפתרון:
דוגמה נגדית: קבוצה א
קבוצה ב
לא נכון. ממוצע וסטיית תקן מודדים דברים שונים. בדוגמה הנגדית ל-א סטיית תקן גדולה וממוצע קטן.
תרגיל 9
המשכורות של ארבעה עובדים, באלפי ש״ח: . הממוצע וסטיית התקן בערך . עובד חמישי שמשכורתו אלפי ש״ח הצטרף. מהי סטיית התקן החדשה, באלפי ש״ח?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2
הפתרון:
סכום ריבועי הסטיות של הארבעה
הממוצע לא השתנה
הסטייה של הנתון החדש
סטיית התקן קטנה מ- ל-. נתון על הממוצע לא מוסיף לסכום הריבועים, אבל מגדיל את .
תרגיל 10
במהלך חודש, הטמפרטורה הממוצעת בעיר הייתה מעלות צלזיוס, וסטיית התקן מעלות. כדי להמיר לפרנהייט כופלים כל נתון ב- ומוסיפים . מהם הממוצע וסטיית התקן בפרנהייט?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד ממוצע , סטיית תקן
הפתרון:
הממוצע עובר את שני השלבים
סטיית התקן מושפעת רק מהכפל
הנכונה: ו-. מתקבל כשמוסיפים את ה- גם לסטיית התקן. מתקבל כששוכחים את הכפל.