Logga in
Låddiagram är ett verktyg inom statistik som används för att illustrera spridningen i en datamängd. Det visar fem viktiga värden: största och minsta värde, medianen samt övre och undre kvartil. Detta diagram ger en grov uppskattning av hur spridd en datamängd är, där varje segment av diagrammet innehåller en fjärdedel av värdena. Det används ofta för att jämföra resultat mellan olika grupper, som klassresultat på ett prov. Låddiagram kan också skapas med digitala verktyg, och det finns funktioner för att beräkna kvartilavståndet, variationsbredden och andra statistiska mått. Detta verktyg är användbart för att förstå och analysera data på ett visuellt sätt, utan att behöva gå in i beräkningar.
| | 10 sidor teori |
| | 26 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
En percentil är ett värde i en datamängd som delar in materialet i olika storlekar. Man tillskriver alltid percentiler ett index mellan 1 och 99. Exempelvis är den 10:e percentilen (P_(10)) det värde som delar in materialet så att 10 % av värdena befinner sig under P_(10) och 90 % över.
Medianen delar in ett statistiskt material i två lika stora delar. Kvartiler (från ordet kvart som betyder fjärdedel) delar in ett material i fyra
lika stora delar. Kvartilerna är de tre tal som avgränsar delarna, och betecknas Q_1, Q_2 och Q_3. Exempelvis delas 12 värden in i fyra delar med 3 stycken i varje.
nya medianerför de värden som är mindre respektive större än medianen.
Kvartilavståndet är ett spridningsmått som anger avståndet mellan den undre och övre kvartilen. Man beräknar det genom att subtrahera Q_1 från Q_3.
Kvartilavstånd=Q_3-Q_1
Morgontrötta klubben har sammanställt data över hur många minuter deras medlemmar brukar snooza på morgonen.20 20 30 30 40 40 45 45 45 50
Bestäm variationsbredden.
Bestäm kvartilerna.
Bestäm kvartilavståndet.
Antag att varje värde representerar ett hopp på 10 percentilenheter, med start från den 10:e percentilen. Hur många värden ligger på eller under den 80:e percentilen?
Variationsbredden är skillnaden mellan det största och minsta värdet.
Hitta medianen i datamängden &mdash: detta är Q_2. Hitta sedan medianen i den nedre och övre halvan för att få Q_1 och Q_3.
Skillnaden mellan Q_3 och Q_1.
Varje värde representerar 10 % av datamängden. Använd detta för att räkna hur många värden som ryms upp till den 80:e percentilen.
Variationsbredden är skillnaden mellan det största och minsta värdet, dvs.
50-20=30 min.
Vi börjar med medianen, som är samma sak som Q_2. Eftersom datamängden består av 10 värden, dvs. ett jämnt antal värden, måste medianen vara medelvärdet av femte och sjätte värdet.
20 20 30 30 40_(5st.) | 40 45 45 45 50_(5st.) Det femte värdet är 40 och det sjätte värdet är också 40. Medelvärdet av dessa blir 40+402=40 vilket alltså är medianen. Nu kan vi bestämma kvartilerna genom att dela halvorna på mitten. Varje halva innehåller ett udda antal värden så kvartilerna kommer vara de värden i datamängden som delar upp varje halva i två delmängder med två tal i varje. Den undre kvartilen ges av det tredje värdet och den övre kvartilen ges av det åttonde värdet. 20 20 30 30 40_(5st.) | 40 45 45 45 50_(5st.) Nu ser vi att Q_1=30 min. och Q_3=45 min.
Kvartilavståndet är skillnaden mellan övre och undre kvartilen, vilket är
Q_3-Q_1=45-30=15 min.
Det finns 10 värden i datamängden, och varje representerar ett steg om 10 percentilenheter. Det första värdet är den 10:e percentilen, det andra är den 20:e, och så vidare.
Antalet värden på eller under den 80:e percentilen är 8. Dessa värden är de första 8 i den ordnade listan: 20 20 30 30 40 40 45 45.
För att illustrera spridningen i ett statistiskt material använder man sig ibland av ett så kallat lådagram. I detta kan man läsa av medianen (skrivs Med eller Q_2), kvartiler (Q_1 och Q_3) samt största och minsta värde.
För att kunna rita ett lådagram måste man bestämma fem mått för den datamängd man vill undersöka: största och minsta värdet, medianen samt övre och undre kvartil. Nedanstående datamängd anger poängen för en klass på ett prov.8,5, 11, 16, 12,5, 11, 15,5, 12, 7, 13, 10,5, 5, 15, 8, 9, 8, 8,5, 6 , 12, 15, 15,5, 13,5, 7,5, 13, 10,5, 11,5, 13,5 Vi identifierar de fem måtten för datamängden.
För att kunna rita ett lådagram måste man känna till fem olika värden: datamängdens minsta och största värde, undre och övre kvartil samt median. Dessa kan man hitta med hjälp av en räknare.
Om man vill ta bort ett värde kan man göra det med knappen DEL.
Välj alternativet 1-Var Stats, som används för att beräkna diverse statistiska mått för en datamängd, och tryck på ENTER. Kommandot 1-Var Stats visas då på skärmen och för att köra det, tryck på ENTER en gång till. När resultatet sedan visas, tryck nedåt för att läsa av värdena minX
(minsta värde), Q_1
(undre kvartil), Med
(median), Q_3
(övre kvartil) respektive maxX
(största värde).
Använd nu dessa värden för att rita ett lådagram för hand.
Bossebageriet har gjort mätningar av temperaturen på 800 koppar cappuccino. Lådagrammet visar resultatet i ^(∘)C.
En bra cappuccino ska enligt experterna ligga mellan 55 och 60 grader. Ungefär hur många av kopparna hade denna temperatur, och vad säger lådagrammet om temperaturspridningen på de koppar som var kallare respektive varmare än så?
I varje del av lådagrammet finns 25 % av värdena. Det betyder att 50 % av värdena ligger i lådan.
Den första kvartilen ligger vid 54 grader och den tredje ligger vid 60 grader. Det betyder att ungefär 50 % av de 800 kopparna hamnade i intervallet 55-60^(∘)C: 800/2=400. Cirka 400 koppar hade alltså den önskvärda temperaturen.
Det vi kan säga om övriga koppar är att spridningen i temperatur är mycket större bland de 200 kallaste kopparna (54-39=15 ^(∘)C skillnad) än bland de 200 varmaste kopparna (5^(∘)C skillnad).
Använd det givna lådagrammet för att hitta värdet på ett mått. Måttet som ska bestämmas kan vara minimum, maximum, Q_1, medianen (Q_2), Q_3, variationsbredden eller kvartilavståndet.
Hur många olika samlingar med sju heltalsvärden kan beskrivas av lådagrammet?
Vi börjar med att namnge de sju talen i samlingen i stigande ordning med bokstäver från a till g: a, b, c, d, e, f, g. Fem av dessa kan vi bestämma med hjälp av lådagrammet. Först avläser vi det minsta värdet, a, och det största värdet, g.
Vi får alltså att a = 4 och g = 12. Vi läser sedan av medianen, som är det mittersta talet i samlingen, d.
Vi får att d = 9 och vår samling värden ser för tillfället ut på följande sätt: 4, b, c, 9, e, f, 12. Medianen delar in talen i två halvor: en med tre tal ovanför och en med tre tal under. Mittentalen i delmängderna som skapas, alltså b och f, är undre respektive övre kvartilen. Båda dessa tal kan avläsas.
Vi har nu avläst allt som vi kan från lådagrammet, men det finns fortfarande två tal som vi inte har bestämt. 4, 7, c, 9, e, 10, 12. Talen är heltal skrivna i storleksordning, vilket innebär att c är 7, 8 eller 9 och e kan bara vara 9 eller 10. Det finns alltså 3 tal som kan ersätta c och 2 för e. Det ger totalt 3*2=6 möjliga kombinationer. Det finns alltså 6 möjliga samlingar.
Bröderna Andreas och Tim har under tre års tid sprungit milen regelbundet och skrivit upp sina tider. De söker sig båda till långdistanslaget för klubben LUBBA. Tyvärr har klubben endast plats för en till löpare i laget. För att huvudcoachen ska fatta ett bra beslut ber han Andreas och Tim att sammanställa sina 100 senaste lopp i lådagram.
Baserat på lådagrammen tycker coachen att Andreas verkar vara den bästa kandidaten. Han har dels sprungit snabbare i fler lopp än Tim och verkar vara en mer jämn löpare. Jag vet vad jag får med Andreas
menar coachen. Håller du med, eller går det att resonera på något annat sätt?
Desto mer man tränar, desto bättre blir man. De senaste loppen ligger alltså sannolikt mellan minsta värdet och nedre kvartilen.
Tittar vi på lådagrammen ser vi att Tim faktiskt har lyckats springa milen snabbare än Andreas. Tim har alltså varit bättre på att springa än Andreas från början men sannolikt har Andreas hunnit bli bättre än Tim under årens gång. Huvudcoachen borde alltså fundera en gång till över sitt beslut.
Rutger vill undersöka sina golfresultat och håller på att mata in antalet slag i stigande storleksordning från 40 rundor i ett program på sin dator. Datorn kraschar dock och när han startar den igen visar det sig att bara de första 15 blev sparade. Trots detta tror Rutger att han i alla fall kan bestämma undre kvartilen för resultaten. Går det? Motivera ditt svar.
Vi vet att Rutger hade 40 resultat som han förde in i sin dator, men bara de första 15 är kända. Vi kan illustrera detta med 40 punkter, där de gröna är kända och de röda är okända.
Oftast när man bestämmer kvartilerna för en samling värden börjar man med att hitta medianen, men i det här fallet går inte det eftersom vi inte känner till mittenvärdet. Vi vet dock att medianen kommer att hamna i mitten av värdena och dela dem i två halvor, med 402=20 värden på varje sida.
Vi kan inte räkna ut vad medianen är men det hindrar oss inte från att fortsätta med att dela de två halvorna på mitten. Denna indelning görs av den undre och övre kvartilen och det finns 202 = 10 tal i varje del.
Vi söker den undre kvartilen. Den kommer att vara medelvärdet av det sista talet i den första fjärdedelen och första talet i andra fjärdedelen, och dessa känner Rutger till. Svaret är alltså ja, det går att räkna ut första kvartilen med den informationen Rutger har.
Edith och Piaf har ett insektspensionat. Under två veckor skriver de ner hur många insekter som kommer och äter av deras goda Puh-honung. De gör sedan en frekvenstabell som visar hur många dagar pensionatet hade ett visst antal besökare.
| Antal insekter | Antal dagar |
|---|---|
| 1 | 2 |
| 2 | 3 |
| 3 | 3 |
| 4 | 1 |
| 5 | 1 |
| 6 | 2 |
| 7 | 2 |
Rita ett lådagram som visar spridningen av antalet insekter som var på besök.
För att rita ett lådagram behöver vi bestämma minsta värde, största värde, median, nedre kvartil och övre kvartil. Detta kan vi göra antingen med räknarens verktyg för detta eller utan. Här gör vi det utan räknare. Vi börjar med att skriva ner varje enskild observation från frekvenstabellen, dvs. vi skriver ner två stycken 1:or eftersom det under två dagar kom en insekt på besök, tre stycken 2:or eftersom det under tre dagar kom två insekter på besök osv. 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 6 6 7 7 Dessa står redan i storleksordning så vi kan direkt se att minsta och största värde är 1 respektive 7.
Medianen är det mittersta av värdena. Vi har dock ett jämnt antal värden, 14 stycken, så medianen är då medelvärdet av de två värdena i mitten. 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 6 6 7 7 Medianen är därför 3+32= 62=3.
Undre kvartilen är medianen för den lägre hälften av värdena, medan den övre kvartilen istället är medianen för den högre hälften. 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 6 6 7 7 Ovan ser vi att mittenvärdet av de sju lägsta värdena är 2, dvs. den undre kvartilen är 2. Vi ser också att den övre kvartilen är 6.
Vi har nu bestämt alla värden som krävs för att rita ett lådagram. Vi börjar med att rita en tallinje där både minsta och största värde finns med.
Lite ovanför tallinjen markerar vi nu medianen samt kvartilerna med tre lodräta streck vid 3, 2 respektive 6. Vi ritar en låda av detta. Till sist markerar vi minsta och största värde vid 1 respektive 7 med lite kortare streck, samt drar streck från dessa värden in till lådan.
Här kan svaret anges utan motivering men vi visar hur man kan komma fram till det. Variationsbredden definieras som skillnaden mellan det största mätvärdet och det minsta mätvärdet. Från lådagrammet kan vi avsläsa att variationsbredden = 65- 6 = 59.
Medianen är det mest lämpliga lägesmåttet. Det motiverar vi genom att visa att medelvärdet inte alls är lämpligt. Från problemformuleringen och från lådagrammet vet vi att antal skickade SMS har
medelvärde &= 23
median &=13.
Från lådagrammet kan vi även se att den övre kvartilen är vid 22 skickade SMS. Det betyder att 75%, eller tre fjärdedelar,
av de 28 tillfrågade eleverna svarade 22 eller färre på hur många SMS de skickade förra veckan. Annorlunda uttryckt kan vi säga att att
bara sju elever skickade fler än 22 SMS,
eftersom sju elever utgör den resterande fjärdedelen.
Om vi nu jämför medelvärdet 23 SMS med den övre kvartilen 22 SMS, kan vi dra slutsatsen att de sju elever som skickade flest SMS
tillsammans skickade väldigt många, så många att medelvärdet steg till ett värde högre än vad majoriteten på 21 elever skickade.
Medelvärdet är inte lämpligt!
Medianen, med värde 13, lämpar sig å andra sidan bättre för att beskriva hur många SMS en elev skickade.
Det eftersom 13 nästan ligger i mitten av det minsta värdet 6 och övre kvartilen 22, samt att majoriteten av eleverna skickade 22
eller färre SMS.
Tänk på att det givna lådagrammet visar höjderna på berg- och dalbanorna i en nöjespark.
Vi vill hitta andelen berg- och dalbanor som är mellan 120 och 220 meter höga. För att göra det, kom ihåg att ungefär 1/4 av datan finns i varje morrhår och ungefär 1/2 finns i lådan. Eftersom intervallet från 120 till 220 meter inkluderar ett morrhår och en låda, kan vi addera bråken för var och en av dessa sektioner för att hitta bråket för intervallet.
Därför är 3/4 av berg- och dalbanorna mellan 120 meter höga och 220 meter höga.
Vi vill avgöra om datan som representeras av det givna lådagrammet är mer utspridd under eller över medianen.
Observera att morrhåren har samma storlek, vilket betyder att datan är jämnt fördelad under och över medianen.
Kom ihåg beskrivningen av interkvartilavståndet.
IQR representerar intervallet för den mittersta halvan av datan och är ett annat mått på variation.
För att hitta interkvartilavståndet (IQR) måste vi hitta skillnaden mellan den tredje kvartilen och den första kvartilen. Från det givna låd- och morrhårsdiagrammet kan vi identifiera kvartilerna.
Den första kvartilen är 140 och den tredje kvartilen är 220. Låt oss hitta skillnaden mellan dem!
Interkvartilavståndet är 80, vilket betyder att den mittersta halvan av höjderna på berg- och dalbanorna varierar med högst 80 meter.
Din vän gör ett lådagram för de visade uppgifterna. Har din vän rätt? Förklara ditt resonemang. 2, 6, 4, 3, 7, 4, 6, 9, 6, 8, 5, 7
Ett lådagram visar variabiliteten för en datauppsättning längs en tallinje. Den använder en rektangulär låda och två segment. Dessa segment kallas whiskers (morrhår).
Uppsättningen av tal som används för att rita lådagrammet kallas fem-nummer-sammanfattningen av datauppsättningen. Vart och ett av de fem talen är märkta i enlighet därmed.
Betrakta nu den givna datan. 2, 6, 4, 3, 7, 4, 6, 9, 6, 8, 5, 7 Vår vän gör ett lådagram för den givna datauppsättningen.
Från diagrammet kan vi se att det minsta värdet är 2, det största värdet är 9, medianen är 6, den första kvartilen är 4, och den tredje kvartilen är 7. För att avgöra om vår vän har rätt, kommer vi att identifiera fem-nummer-sammanfattningen av den givna datauppsättningen. Glöm inte att ordna datan från minsta till största först! Given Data Set 2,3,4,4,5,6,6,6,7,7,8,9 Arranged Data Set 2 3 4 4 5 6_(nedre halvan) | 6 6 7 7 8 9_(övre halvan) Minimum- och maximumvärdena är 2 respektive 9. Eftersom antalet värden är jämnt är medianen genomsnittet av de två mittersta värdena.
Medianen är 6. Dessutom, antalet värden i varje halva är jämnt, den första kvartilen är genomsnittet av de två mittersta värdena i den nedre halvan. Q_1: 4+ 4/2= 4 Analogt är den tredje kvartilen genomsnittet av de två mittersta värdena i den övre halvan. Q_3: 7+7/2=7 Den första kvartilen är 4 och den tredje kvartilen är 7. Vi får samma mått som vår vän. Därför har vår vän rätt.
Antalet dagar 12 vänner gick på camping under sommaren är 6, 2, 0, 10, 3, 6, 6, 4, 12, 0, 6, och 2. Gör ett lådagram för datan. Vad är intervallet för datan?
Ett lådagram visar variabiliteten för en datauppsättning längs en tallinje. Den använder en rektangulär låda och två segment. Dessa segment kallas morrhår.
Uppsättningen av tal som används för att rita lådagrammet kallas fem-nummer-sammanfattningen av datauppsättningen. Vart och ett av de fem talen är märkta i enlighet därmed.
Antag att antalet dagar som 12 vänner campade under sommaren är 6, 2, 0, 10, 3, 6, 6, 4, 12, 0, 6, och 2. Låt oss identifiera fem-nummer-sammanfattningen av den givna datauppsättningen. Glöm inte att ordna datan från minsta till största först! Given datauppsättning 0, 0, 2, 2, 3, 4, 6, 6, 6, 6, 10, 12 Ordna datauppsättning 0 0 2 2 3 4_(nedre halvan) | 6 6 6 6 10 12_(övre halvan) Minimum- och maximumvärdena är 0 respektive 12. Eftersom antalet värden är jämnt är medianen genomsnittet av de två mittersta värdena. Median: 4+ 6/2= 5 Dessutom, antalet värden i varje halva är jämnt, den första kvartilen är genomsnittet av de två mittersta värdena i den nedre halvan.
Analogt är den tredje kvartilen genomsnittet av de två mittersta värdena i den övre halvan. Q_3: 6+6/2=6 Den första kvartilen är 2 och den tredje kvartilen är 6.
Vi vill göra ett lådagram med hjälp av den erhållna informationen. Minimum:& 0 Första kvartilen:& 2 Median:& 5 Tredje kvartilen:& 6 Maximum:& 12 Nu när vi har alla mått kan vi göra vårt lådagram.
Vi vill också bestämma datans variationsbredd. För att göra det, kom ihåg att variationsbredden är skillnaden mellan det maximala och minimala värdet i datauppsättningen. I vårt fall är maximum 12 och minimum är 0. Skillnaden mellan dessa tal är 12. Därför är variationsbredden 12 dagars camping.
Tänk på att det givna lådagrammet representerar antalet liter vatten som behövs för att fylla olika typer av vattenkastedunkar som erbjuds av ett företag.
Vi vill hitta bråkdelen av vattenkastedunkarna som kräver minst 500 liter vatten. För att göra det, kom ihåg att ungefär 1/4 av datan finns i varje morrhår och ungefär 1/2 finns i lådan. Frasen minst
indikerar att varje data är större än eller lika med 500 liter vatten. Låt oss identifiera dessa sektioner i det givna diagrammet.
Intervallet som är större än eller lika med 500 liter inkluderar det högra morrhåret och 2/3 av lådan. Eftersom 1/2 av datan finns i lådan kan vi multiplicera denna bråkdel med 2/3 för att hitta mängden data i lådan som finns i intervallet som är större än eller lika med 500 liter.
Detta innebär att 2/6 av datan i lådan finns i intervallet som är större än eller lika med 500 liter. Nu kan vi lägga till detta till mängden data i morrhåret för att hitta bråkdelen av vattenkastedunkarna som kräver minst 500 liter vatten.
Därför kräver 7/12 av vattenkastedunkarna minst 500 liter vatten.
Vi vill avgöra om datan som representeras av det givna lådagrammet är mer utspridd under den första kvartilen eller över den tredje kvartilen.
Lägg märke till att längden på det högra morrhåret är längre än det vänstra morrhåret, vilket innebär att datan är snedfördelad åt höger. Kom ihåg att det högra morrhåret är segmentet mellan den tredje kvartilen och det maximala värdet. Detta innebär att datan är mer utspridd över den tredje kvartilen.
Kom ihåg beskrivningen av interkvartilavståndet.
IQR representerar intervallet för den mittersta halvan av datan och är ett annat mått på variation.
För att hitta interkvartilavståndet (IQR) måste vi hitta skillnaden mellan den tredje kvartilen och den första kvartilen. Från det givna lådagrammet kan vi identifiera kvartilerna.
Den första kvartilen är 450 och den tredje kvartilen är 600. Låt oss hitta skillnaden mellan dem!
Interkvartilavståndet är 150, vilket innebär att den mittersta halvan av vatten som behövs för varje vattenkastedunk varierar med högst 150 liter.