דנה ויואב נוסעים כל בוקר לעבודה באוטובוס: דנה בקו 5 ויואב בקו 18. במשך שבוע שניהם רשמו כמה דקות נמשכה הנסיעה. אצל שניהם יצא אותו ממוצע, דקות. האם שני הקווים אמינים באותה מידה? הסתכלו על הנקודות לפני שעונים.
- קו 5
- קו 18
יש לכם ראיון עבודה בשעה 9:00 בדיוק. באיזה קו כדאי לנסוע? ומהי הנסיעה הארוכה ביותר בכל קו?
להציג את התשובה והפתרון
בקו 5. הנסיעה הארוכה בו נמשכה דקות, ובקו 18 היא נמשכה דקות. הממוצע שווה, אבל בקו 18 אי אפשר לדעת מתי תגיעו.
מדד מרכז ומדד פיזור
מדד מרכז (ממוצע, חציון, שכיח) אומר איפה הנתונים נמצאים. מדד פיזור אומר כמה הם מתרחקים זה מזה ומהממוצע. קבוצה שהנתונים שלה קרובים זה לזה נקראת הומוגנית (אחידה). קבוצה שהנתונים שלה מפוזרים נקראת הטרוגנית. קו 5 הומוגני, קו 18 הטרוגני.
המדד הפשוט ביותר: הטווח
הטווח של שני הקווים
מחשבים את הטווח של זמני הנסיעה בכל קו.
קו 5: טווח של דקות
קו 18: טווח של דקות
הפיזור בקו 18 גדול יותר
הטווח קל לחישוב, אבל הוא משתמש רק בשני נתונים: הגדול והקטן. כל מה שבאמצע לא משפיע עליו.
השוו בין הקבוצה לבין הקבוצה . מה הטווח של כל אחת? האם הפיזור שלהן דומה?
להציג את התשובה והפתרון
לשתיהן טווח . אבל בראשונה ארבעה נתונים שווים ורק אחד רחוק, ובשנייה הנתונים פרוסים באופן שווה. הטווח לא מבחין ביניהן, כי הוא לא רואה את האמצע. צריך מדד שמשתמש בכל הנתונים.
הסטייה מהממוצע
מדד שמשתמש בכל הנתונים מתחיל מהסטייה של כל נתון: , ההפרש בין הנתון לממוצע. נתון מעל הממוצע מקבל סטייה חיובית, ונתון מתחת לממוצע מקבל סטייה שלילית.
הסטיות בקו 5: כולן קטנות
הסטיות בקו 18: חלקן גדולות
חברו את הסטיות בכל קו: יוצא . זה נכון תמיד, בכל קבוצת נתונים: מה שמעל הממוצע מאזן בדיוק את מה שמתחתיו. לכן אי אפשר למדוד פיזור בממוצע של הסטיות. בשיעור הבא נעלה כל סטייה בריבוע, ואז אין ביטול.
שתי טעויות של השיעור.
הטווח הוא הפרש בין הגדול לקטן, ולא הנתון הגדול עצמו.
ממוצע שווה לא אומר שהקבוצות דומות. קו 5 וקו 18 הם בדיוק הדוגמה: אותו ממוצע, פיזור אחר לגמרי.
תרגילים
תרגיל 1
שתי קבוצות של שבעה חיילים רשמו כמה שעות ישנו בלילה. קבוצה א: . קבוצה ב: . לשתיהן ממוצע שעות. איזו קבוצה הומוגנית יותר?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ג קבוצה א
הפתרון:
הטווח בקבוצה א
הטווח בקבוצה ב
הנכונה: קבוצה א. כל הנתונים שלה בין ל-, קרובים לממוצע. מי שבחר «באותה מידה» הסתכל רק על מדד המרכז. גם החציון שווה כאן (), ולכן הוא לא עוזר.
תרגיל 2
אלה הטמפרטורות המקסימליות באילת (במעלות) בשבוע אחד של יוני: . מהו הטווח?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7
הפתרון:
הגדול ביותר
הקטן ביותר
הטווח
הטווח הוא מעלות. לא צריך לסדר את כל הנתונים: מספיק למצוא את הגדול ואת הקטן. מי שענה נתן את הנתון הגדול ולא את ההפרש.
תרגיל 3
בכיתה ממוצע הציונים במבחן הוא . נועה קיבלה . מהי הסטייה של הציון של נועה מהממוצע?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: -7
הפתרון:
הנתון פחות הממוצע
סטייה שלילית: מתחת לממוצע
הסטייה היא . הסימן חשוב: מינוס אומר «מתחת לממוצע». מי שכתב חישב , בסדר הפוך.
תרגיל 4
נכון או לא נכון: בכל קבוצת נתונים, סכום הסטיות מהממוצע הוא .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
מפרקים את הסכום
הממוצע כפול מספר הנתונים הוא הסכום
נכון. זו הסיבה שממוצע הסטיות אינו מדד פיזור: הוא תמיד , גם בקבוצה מפוזרת מאוד.
תרגיל 5
בקבוצה של חמישה נתונים, הסטיות של ארבעה מהם מהממוצע הן . מהי הסטייה של הנתון החמישי?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
סכום ארבע הסטיות הידועות
סכום כל הסטיות הוא
הסטייה החמישית היא . מי שענה העתיק את הסכום במקום להשלים אותו ל-.
תרגיל 6
מיינו: אילו מדדים אומרים איפה הנתונים נמצאים, ואילו אומרים כמה הם מפוזרים?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ממוצע — מדד מרכז · חציון — מדד מרכז · שכיח — מדד מרכז · טווח — מדד פיזור · סטיית תקן — מדד פיזור
הפתרון:
מרכז: ערך אחד שמייצג את הקבוצה
פיזור: כמה הנתונים רחוקים זה מזה
מדד מרכז עונה על «איפה», מדד פיזור עונה על «כמה מפוזר». סטיית התקן היא מדד פיזור, לא ממוצע נוסף.
תרגיל 7
נתונות שתי קבוצות: ו-. מה נכון?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב לשתיהן אותו טווח,
הפתרון:
הקבוצה הראשונה
הקבוצה השנייה
הנכונה: אותו טווח. הטווח רואה רק את הגדול ואת הקטן. הקבוצות שונות מאוד באמצע, והטווח לא מרגיש בזה.
תרגיל 8
המשכורות החודשיות במשרד קטן נעות בין ש״ח לבין סכום גבוה יותר. הטווח של המשכורות הוא ש״ח. מהי המשכורת הגבוהה ביותר, בש״ח?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 14500
הפתרון:
הגדרת הטווח
מוסיפים
המשכורת הגבוהה היא ש״ח. מי שענה חיסר במקום לחבר.
תרגיל 9
זמני הנסיעה בקו 18 הם דקות, והממוצע . השלימו את הסטיות.
הסטייה של : ____ , הסטייה של : ____ , סכום כל שבע הסטיות: ____
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: הסטייה של : -8 , הסטייה של : 8 , סכום כל שבע הסטיות: 0
הפתרון:
מתחת לממוצע
מעל לממוצע
הסכום
הנתונים של קו 18 סימטריים סביב , ולכן כל סטייה חיובית מתבטלת מול סטייה שלילית. בכל קבוצה הסכום , גם כשאין סימטריה.