الإحصاء الوصفي والتمثيل البياني - جامعة عبد المالك السعدي
Document Details
Uploaded by Deleted User
École Normale Supérieure
2025
Tags
Summary
ملخص عن الإحصاء الوصفي والتمثيل البياني - الفصل الأول - جامعة عبد المالك السعدي - السنة الجامعية 2024-2025.
Full Transcript
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ جامعة عبد املالك السعدي املدرسة العليا لألساتذة مسلك اإلجازة في التربية تخصص التعليم الثانوي -تاريخ وجغر افيا...
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ جامعة عبد املالك السعدي املدرسة العليا لألساتذة مسلك اإلجازة في التربية تخصص التعليم الثانوي -تاريخ وجغر افيا -الفصل األول - -اإلحصاء الوصفي والتمثيل املبياني - السنة الجامعية2025-2024 : 1 فهرسة املحتوى المحور األول: تعريف المبادئ األساسية لإلحصاء -1املجتمع اإلحصائي 4................................................................................................................ -2العينة 4............................................................................................................................. أ -عوامل اختيار حجم العينة 4.................................................................................................... ب -مراحل اختيار حجم العينة 5................................................................................................... ج -االستعانة بصيغ رياضية لدراسة العينة النموذجية5.......................................................................... د -أعمال تطبيقية تخص طرق تحديد العينات 7.................................................................................. المحور الثاني: تصنيف البيانات اإلحصائية -1املتغيرات النوعية أو اللفظية (الصفات الكيفية) 8............................................................................... -2املتغيرات الكمية أو القيمية 8...................................................................................................... -3تقديم املتغيرات في جداول إحصائية 8............................................................................................. المحور الثالث: المق اييس اإلحصائية -1مقاييس النزعة املركزية12......................................................................................................... أ -املتوسط الحسابي (12........................................................................)La Moyenne Arithmétique ب -املنوال (12......................................................................................................... )Le Mode ج -الوسيط (12................................................................................................... )La Médiane -2مقاييس نزعة التشتت13.......................................................................................................... أ -املدى (13.......................................................................................................... )L'Étendue ب -الربيعات والعشيرات (13............................................................................... )Quartile et Décile ج -التباين واالنحراف املعياري (17...................................................................)Variance et Écart-type د -املدى الربيعي (18.......................................................................................................... )IIQ 2 أهداف الوحدة التعرف على بعض العناصر األولية لعلم اإلحصاء؛ التفتح على علم اإلحصاء كأحد األدوات الكمية املساعدة على التحليل الجغرافي؛ تقديم ظهر اإلحصاء منذ زمن بعيد في تاريخ البشرية ،ذلك أن الرغبة في الحصول على املعلومات الكمية والنوعية كانت متجلية عند الحضارات اإلنسانية القديمة ،املصرية والصينية واإلغريقية ،... يمكن إرجاع أصل اإلحصاء الوصفي إلى العصور القديمة من روما القديمة والصين ،كما أجرى البابليون واملصريون تعدادات في 3000 - 4500قبل امليالد.ومن املعروف أنه تم إجراء تعداد سكاني في الصين خالل 5آالف عام قبل امليالد. كما أجرى اإلمبراطور الروماني أوغسطس 27قبل امليالد 17 -م مسوحات حول املواليد والوفيات ملواطني اإلمبراطورية، باإلضافة إلى حجم املاشية التي يمتلكها كل منهم واملحاصيل التي تم حصادها. وفي العصور الوسطى تم إجراء تعدادات السكان والسلع املنزلية واألراض ي ،فخالل القرن الرابع عشر بدأ الناس في االحتفاظ بسجالت املواليد والوفيات والحوادث. 3 املحوراألول :تعريف املبادئ األساسية لإلحصاء أهم املفاهيم األساسية املتغير العينة اإلحصائية املجتمع اإلحصائي Variable Sample Population -1املجتمع اإلحصائي يمثل املجتمع بمعناه اإلحصائي مجموعة من األفراد أو األشياء أو الظواهر املعاينة ،التي تتوفر على خاصية مشتركة والتي تتم دراستها بهدف الوصول إلى نتيجة معينة (مثل :سكان املغرب طلبة املدرسة العليا لألساتذة ،مراكب صيد ميناء املضيق.).... ، يشكل حجم املجتمع عامال أساسيا خالل عملية البحث اإلحصائي ،ويعبر عنه بعدد األفراد املكونة للمجتمع املدروس، وحسب عدد هذه العناصر يمكن أن نميز بين مجتمع محدود ومجتمع غير محدود. حينما يكون عدد األفراد كبيرا جدا فإنه من الصعب أن تتم دراسته ومتابعة جميع أفراده ،كما تصبح الدراسة اإلحصائية حين إذن شاقة وطويلة ومكلفة؛ في هذه الحالة يتم دراسة جزء صغير من املجتمع عوض دراسة املجتمع بأكمله ،ونسمي هذا الجزء الصغير من املجتمع بـ "العينة". -2العينة تعرف العينة على أنها مجموعة من العناصر املنتمية للمجتمع اإلحصائي ،أي أنها جزء من املجتمع اإلحصائي ،بحيث يتم اختيارها كي تمثل جميع أفراد املجتمع تمثيال جيدا.وتعتبر دراسة العينة أسهل بكثير من دراسة املجتمع بأكمله ،كما أنها تتطلب مجهودا ووقتا وتكاليف أقل. أ -عوامل اختيارحجم العينة كلما زادت درجة كلما زاد التباين، الثقة املطلوبة، يزيد حجم العينة زاد حجم العينة درجة الثقة درجة التباين في املطلوبة في خصائص الدراسة املراد املجتمع؛ إنجازها؛ هامش الخطأ مدى الدقة الذي يسمح به املطلوبة في في نتائج العينة؛ نتائج العينة؛ كلما قل هامش كلما زادت درجة الخطأ املسموح به الدقة املطلوبة، زاد حجم العينة زاد حجم العينة 4 ب -مراحل اختيارحجم العينة االستعانة تحديد لضبط أكبر تحديد لتمييز املجتمع تحديد بصيغ رياضية العدد عدد ممكن من متغيرات املدروس من مجتمع معتمدة املناسب املتغيرات الدراسة غيره الدراسة وموثوق فيها يتم اللجوء إلى هذا النوع من العينات في املجتمعات غير املتجانسة والتي تتباين عناصرها وفقا لخواص معينة ،مثل املستوى التعليمي ملجتمع الدراسة ،الجنس ،نوع التخصص.بحيث يمكن تقسيم مجتمع الدراسة إلى عدة طبقا ت منظمة ،مع الحرص على أن يكون االنتقاء متكافئا بين هذه الطبقات. ج -االستعانة بصيغ رياضية لدراسة العينة النموذجية تجب اإلشارة إلى أن جودة الدراسة اإلحصائية تعتمد على ما يسمى بالعينة النموذجية ،وهي عينة تحتوي على الخصائص البارزة للمجتمع وبنسب مساوية لتلك املوجودة في املجتمع املدروس.ومن الصيغ الرياضية األساسية لدراسة عينة نموذجية نذكر: الصيغة األولى: 𝐴 =𝑋 𝐴 ) (1+ 𝑁 بحيث: 𝑋 = تمثل عدد وحدات العينة؛ 𝑁 = تمثل الحصيص اإلجمالي (عدد أفرا د املجتمع اإلحصائي). 𝐴 = يتم حسابها اعتماد ا على املعادلة التالية: فسحة الثقة × التباين × التجانس =𝐴 نسبة احتمال الخطأ بحيث: فسحة الثقة = 1.962؛ نسبة احتمال الخطأ = . 0.052 ويتم حساب التباين والتجانس انطالقا من استحضار املتغيرات املعبرة واملتحكمة في تطور الظاهرة املدروسة ،وذلك باعتماد املعادلتين التاليتين: عدد العناصر التي تحقق املتغير عدد العناصر التي تحقق املتغير التباين = التجانس = الحصيص اإلجمالي الحصيص اإلجمالي 5 الصيغة الثانية: في حالة صعوبة إيجاد التجانس والتباين على مستوى مجال ومجتمع الدراسة ،يمكن االعتماد على معادالت أخرى موثوقة، من أبرزها معادلة ريتشارد جيجر: (𝑑𝑧 ) × (0.5)2 =𝑥 1 𝑧 2 1+ ([ ]× (0.5)2 − 1 )𝑑 𝑁 بحيث: 𝑁 = تمثل الحصيص اإلجمالي (عدد أفرا د املجتمع اإلحصائي)؛ 𝑧 = فسحة الثقة ( ) 1.962؛ 𝑑 = نسبة احتمال الخطأ (.) 0.052 بعد حساب هذه املعطيات نحصل على ما يلي: 384.16 =𝑥 384.16 ) 𝑁 (1 + 6 د -أعمال تطبيقية تخص طرق تحديد العينات التمرين األول: لنفترض أن موضوع بحث سيعالج "االستهالك املائي بحي الديسة بالجماعة الحضرية ملارتيل" ،وأن االستمارة ستوجه لعينة من أرباب أسر هذا الحي ،علما أن عدد األسر به بلغ 2433أسرة خالل إحصاء .2014 ويمكن اعتبار مؤشر نسبة الربط باملاء الصالح للشرب %94أهم املتغيرات املتحكمة في تطو ر الظاهرة املدروسة (مؤشري التجانس والتباين). املطلوب حساب حجم العينة باعتماد العادلة املوالية: 𝐴 =𝑋 𝐴 ) (1+ 𝑁 التجانس = 0.94 بحيث: التباين = 0.06 فسحة الثقة = 1.962 املجتمع اإلحصائي = 2433 نسبة احتمال الخطأ = 0.052 جواب التمرين األول 1.962 × 0.94 × 0.06 0.22 =𝐴 2 = = 86.67 0.05 0.0025 86.67 =𝑋 = 84 1 + (86.67 ) 2433 عدد وحدات العينة هو 84أسرة. التمرين الثاني: لنفترض أن موضوع بحث سيعالج " اإلكراهات البيئية بأحد دواوير الجماعة الحضرية" حالة الدواوير التالية: عدد األسر اسم الدوار 285 أ 1402 ب 717 ج املطلوب حساب عينة كل دوار على حدة باعتماد معادلة ريتشارد جيجر: جواب التمرين الثاني نسبة العينة ()% عدد وحدات العينة املعادلة عدد األسر اسم الدوار 384.16 58 164 384.16 285 أ (1 + ) 285 384.16 22 303 384.16 1402 ب ) (1 + 1402 384.16 21 251 384.16 717 ج ) (1 + 717 7 املحورالثاني :تصنيف البيانات اإلحصائية -1املتغيرات النوعية أو اللفظية (الصفات الكيفية) املتغيرات النوعية هي مجموع البيانات غير القابلة للقياس ،والتي ال يمكن التعبير عنها بواسطة األعداد ،ولكن يمكن التعبير عنها بواسطة الكلمات؛ أي تكون املعطيات نوعية حينما تكون الفوارق بين هذه املعطيات غير قابلة للعد (الحالة العائلية، الجنسية ،املهنة.)... ، -2املتغيرات الكمية أو القيمية املتغيرات الكمية هي مجموع البيانات التي يمكن التعبير عنها بواسطة أعداد كما يمكن قياسها وتقديرها :الطول ،السن، الوزن ...؛ أي تكون املعطيات كمية حينما تتخذ هذه املعطيات قيما ومقادير مختلطة (املساحة ،السن ،الطول ،الوزن.)... ،بصيغة أخرى إذا اعتبرنا أن صفة الطول ملجتمع مكون من الطلبة ،فإن هذه الصفة هي عنصر بارز مشترك بين جميع أفراد هذا ملجتمع غير أن قيمتها تتغير عندهم. "بهذا املعنى فإن جميع قيم الطول عند هؤالء الطلبة تسمى قيما متغيرة بينما تسمى صفة الطول باملتغير". -3تقديم املتغيرات في جداول إحصائية تعريفات هي املعيار الذي يصنف وفقه أفراد الساكنة اإلحصائية وهي نوعان؛ نوعية وكمية امليزة اإلحصائية وهي التي يمكن التعبير عنها بأعداد (السن ،الطول ،الوزن).... ، امليزة الكمية ال يمكن التعبير عنها بأعداد (اللغة ،الجنسية ،اللون)... ، امليزة النوعية الحصيص املوافق لقيمة ميزة معينة ،هو عدد أفراد املجتمع اإلحصائي التي تتوفر فيهم هذه الحصيص القيمة EFFICTIFE الحصيص اإلجمالي الحصيص اإلجمالي لسلسة إحصائية هو مجموع الحصيصات E. TOTAL هو املرتبط بقيمة من قيم امليزة الكمية وهو عدد أفراد املجتمع اإلحصائي الذين يتوفرون على الحصيص املتراكم ميزة أصغر من أو يساوي هذه القيمة E. CUMULATIF املنوال منوال متسلسلة إحصائية هو قيمة امليزة التي لها أكبر حصيص MODE 𝑀 التردد لقيمة ميزة معينة ( 𝑖𝑥) هو خارج الحصيص املوافق لهذه القيمة على الحصيص اإلجمالي: التردد 𝑖𝑛 Frequence = 𝑖𝑓 𝑁 𝑖𝑓 8 النسب املئوية املوافقة لقيمة ميزة معينة هي Pourcentage 𝑖𝑃 𝑖𝑓 × = 100 𝑖𝑃 املوافق لقيمة ميزة معينة ( 𝑖𝑥) هو خارج حصيصها املتراكم ( 𝑖𝑁) على الحصيص اإلجمالي للمتسلسلة اإلحصائية التردد املتراكم 𝑖𝑁 𝑖𝐹 = 𝑖𝐹 𝑁 إذا كانت متسلسلة إحصائية ذات ميزة كمية فإن املتوسط الحسابي هو خارج مجموع جداءات قيمة امليزة ( 𝑖𝑥) في حصيصها ( )𝑛1على الحصيص اإلجمالي (𝑁). ) 𝑘𝑛 (𝑥1. 𝑛1 ) + (𝑥2. 𝑛2 ) + ⋯ + (𝑥𝑅. =𝑚 املتوسط الحسابي 𝑁 وفي حالة إذا كانت متسلسلة إحصائية معبر عنها بأصناف ،فإن حساب املتوسط الحسابي يأخذ Moyenne Arithmétique مركز األصناف كقيمة لها ،مثال إذا كان الصنف هو [ [𝑎1 − 𝑎2فإننا نأخذ 𝑖𝑥 مركزا للصنف 𝑚 حيث: 𝑎1 + 𝑎2 = 𝑖𝑥 2 مثال: أجريت تجربة على 200مصباح لتحديد مدة صالح هذه النوعية من املصابيح فحصلنا على النتائج التالية: مدة املصباح [[11 – 9 [[9 – 7 [[7 – 5 [[5 – 3 𝑖𝑥 عدد املصابيح 80 54 46 20 𝑖𝑛 -أحسب املتوسط الحسابي. جواب املثال: -حساب املتوسط الحسابي: ) 𝑘𝑛 (𝑥1. 𝑛1 ) + (𝑥2. 𝑛2 ) + ⋯ + (𝑥𝑅. =𝑚 𝑁 )(4 × 20) + (6 × 46) + (8 × 54) + (10 × 80 =𝑚 200 1588 =𝑚 200 𝑚 = 7.94 إذن املتوسط الحسابي ملدة صالح هذه النوعية من املصابيح هو 7,94يوم. 9 التمرين األول: يقدم الجدول توزيع عدد الطلبة الحاصلين على النقط التالية: 18 14 12 10 7 5 النقط 1 5 4 13 10 7 عدد الطلبة الحاصلين على النقطة قم باإلجابة على ما يلي: -5ما هو منوال هذه املتسلسلة اإلحصائية؟ -1ماهي القيمة املعتمدة في هذه السلسلة اإلحصائية؟ -6ما هو تردد كل قيمة؟ -2ماهي قيمة امليزة؟ -7أحسب التردد املتراكم والتردد اإلجمالي. -3ما هو حصيص كل قيمة؟ -8أحسب 𝑖𝑃لكل قيمة ميزة. -4ما هو الحصيص املتراكم لكل قيمة؟ وما هو الحصيص -9أحسب املتوسط الحسابي للمتسلسلة اإلحصائية (𝑚). اإلجمالي؟ جواب التمرين األول: النقط 18 14 12 10 7 5 ) 𝑖𝑥( 1 5 4 13 10 7 ( 𝑖𝑛) عدد الطلبة الحاصلين على النقطة 40 39 34 30 17 7 ( 𝑖𝑁) الحصيص املتراكم 0.025 0.125 0.1 0.325 0.250 0.175 ( 𝑖𝑓) التردد 1 0.975 0.85 0.75 0.425 0.175 ( 𝑖𝐹) التردد املتراكم 2.5 12.5 10 32.5 25 17.5 ( 𝑖𝑃) النسبة املئوية -1املعيار الذي تم اعتماده في هذه السلسلة اإلحصائية من أجل تصنيف املجتمع اإلحصائي هو النقطة ،هذه األخيرة إذن هي القيمة املعتمدة. -4الحصيص اإلجمالي في هذه السلسلة اإلحصائية هو .40 -5منوال املتسلسلة هو قيمة امليزة التي لها أكبر حصيص ،الذي هو .10 -7التردد اإلجمالي في هذه السلسلة اإلحصائية هو .1 -9املتوسط الحسابي للمتسلسلة اإلحصائية هو: ) 𝑘𝑛 (𝑥1. 𝑛1 ) + (𝑥2. 𝑛2 ) + ⋯ + (𝑥𝑅. =𝑚 𝑁 )(5 × 7) + (7 × 10) + (10 × 13) + (12 × 4) + (14 × 5) + (18 × 1 =𝑚 40 371 =𝑚 40 𝑚 = 9.275 إذن املتوسط الحسابي للنقط التي حصل عليها الطلبة هي .9,275 10 التمرين الثاني: يقدم الجدول التالي عدد األطفال بالنسبة لعدد األسر داخل حي :X 5 4 3 2 1 0 عدد األطفال 20 9 11 10 12 8 عدد األسر قم باإلجابة على ما يلي: -5أحسب النسبة املئوية. -1ما هو عدد األسر التي لها طفالن على األكثر؟ -6حدد املنوال. -2ما هو عدد األسر التي لها 3أطفال على األقل؟ -7أحسب املتوسط الحسابي للسلسلة اإلحصائية. -3أحسب الحصيصات املتراكمة. -4أحسب الترددات املتراكمة. جواب التمرين الثاني: -2عدد األسر التي لها 3أطفال على األقل هي 40أسرة. -1عدد األسر التي لها طفالن على األكثر هي 30أسرة. -6منوال هذه املتسلسلة اإلحصائية هو قيمة امليزة التي لها أكبر حصيص وهو .5 5 4 3 2 1 0 𝑖𝑥 20 9 11 10 12 8 𝑖𝑛 70 50 41 30 20 8 𝑖𝑁 0.286 0.129 0.157 0.143 0.171 0.114 𝑖𝑓 1 0.714 0.586 0.429 0.286 0.114 𝑖𝐹 28.6 12.9 15.7 14.3 17.1 11.4 𝑖𝑃 -7املتوسط الحسابي للمتسلسلة اإلحصائية هو: (0 × 8) + (1 × 12) + (2 × 10) + (3 × 11) + (4 × 9) + (5 × 20) 201 =𝑚 = = 2.871 70 70 التمرين الثالث: يبن الجدول عدد السنوات التي قضاها 40تلميذ (ة) في أحد مؤسسة الثانوية اإلعدادية قبل التحاقهم بمؤسسة الثانوية التأهيلية: 4 5 4 3 3 4 3 3 3 4 5 3 4 5 3 4 3 4 3 3 3 3 3 3 3 5 3 5 3 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 قم باإلجابة على ما يلي: -3أحسب 𝑚 لهذه املتسلسلة اإلحصائية -2أنش ئ جدول 𝑖𝑃. -1أنش ئ جدول 𝑖𝐹. جواب التمرين الثالث: حساب املتوسط الحسابي: 1 -و:2 (3 × 27) + (4 × 8) + (5 × 5) 138 5 4 3 𝒊𝒙 =𝑚 = 40 40 5 8 27 𝒊𝒏 𝑚 = 3.45 40 35 27 𝒊𝑵 0.125 0.2 0.675 𝒊𝒇 -3إذن املتوسط الحسابي للسنوات التي يقضيها كل تلميذ في 1 0.875 0.675 𝒊𝑭 املرحلة اإلعدادية هي 3.45سنة. 12.5 20 67.5 𝒊𝑷 11 املحورالثالث :املقاييس اإلحصائية -1مقاييس النزعة املركزية مقاييس عددية تعين موقع التوزيع ،وهي مهمة في حالة املقارنة بين التوزيعات املختلفة بوجه عام.وتكون فائدتها أكثر في حالة التوزيعات املتشابهة في طبيعتها وأشكالها ،ولكنها مختلفة في مواقعها. وسنتطرق هنا إلى دراسة مقاييس نزعة التركيز األكثر شيوعا واستعماال: أ -املتوسط الحسابي ()Mean ب -املنوال ()Mode ج -الوسيط ()Median أ -املتوسط الحسابي ()La Moyenne Arithmétique يعتبر من أهم مقاييس نزعة التركز واألكثر استخداما في اإلحصاء والحياة العلمية ،إذ يستخدم عادة في الكثير من املقارنات بين الظواهر املختلفة. مميزات الوسط الحسابي :مقياس سهل الحساب حيث يخضع للعمليات الحسابية بسهولة كما يأخذ بعين االعتبار جميع القيم املدروسة ويعد كذلك من أكثر املقاييس استخداما في اإلحصاء. سلبيات الوسط الحسابي :مقياس يتأثر بالقيم املتطرفة وهي القيم الكبيرة جدا أو الصغيرة جدا مقارنة بباقي القيم ،كما أنه ال يمكن حسابه في حالة البيانات الوصفية. ب -املنوال ()Le Mode منوال متسلسلة إحصائية هو قيمة امليزة التي لها أكبر حصيص. مميزات املنوال :مقياس سهل الحساب وال يتأثر بالقيم املتطرفة كما يمكن إيجاده في حالة البيانات الوصفية. سلبيات املنوال :عند حساب املنوال ال تأخذ جميع القيم بعين االعتبار ،وقد تكون لبعض املتسلسالت اإلحصائية أكثر من منوال، وبذلك ال يمكن تحديد قيمة وحيدة للمنوال. ج -الوسيط ()La Médiane إذا رتبت عينة من البيانات حسب قيمتها تصاعديا أو تنازليا فإن القيمة التي تكون في املنتصف والتي تقسم العينة إلى مجموعتين متساويتي العدد هي القيمة الوسطية كما سبق تعريفها. مميزات الوسيط :ال تتأثر بالقيم املتطرفة ويمكن إيجادها في حالة البيانات الوصفية التي يمكن ترتيبها. سلبيات الوسيط :ال تأخذ جميع القيم بعين االعتبار عند حسابها ،كما يصعب التعامل معها في التحاليل اإلحصائية والرياضية. 12 -2مقاييس نزعة التشتت سبق التطرق ملقاييس دراسة نزعة التركز وذلك لوصف بيانات بطريقة عددية ،ولكن تبقى هذه املقاييس غير كافية للمقارنة بين عدة متسلسالت إحصائية.ولتوضيح ذلك نأخذ مثاال لدراسة ثالث مجموعات مختلفة من الطلبة (ة) كانت نقطهم على الشكل التالي: 59 61 62 58 60 نقط املجموعة األولى 50 60 66 54 70 نقط املجموعة الثانية 39 65 46 78 72 نقط املجموعة الثالثة اعتمادا على املدى نالحظ أن املجموعة األولى من نقط الطلبة هي األكثر تجانسا وتقاربا ( ،)𝑅 = 62−58 = 4بينما املجموعة الثانية هي أقل تقاربا ( ،)𝑅 = 70−50 = 20كما نالحظ أن املجموعة الثالثة أكثر تباعدا وتشتتا (.)𝑅 = 78−39 = 39وعليه فإننا إذا اعتمدنا على املدى من أجل دراسة هذه املجموعات الثالث فإننا نالحظ أن املجموعة األولى من الطلبة هي األكثر تجانسا من حيث مستوياتهم ،بينما املجموعة الثالثة هي األقل تجانسا من حيث مستوياتهم. وبحساب املتوسط الحسابي للمجموعات الثالث نجده يساوي 60لكل منها ،ولكن عند النظر لنقط املجموعة األولى نجدها متقاربة ،ونقط املجموعة الثانية أقل تقاربا ،بينما نقط املجموعة الثالثة من الطلبة هي األكثر تباعدا.هذا يعني أن املجموعات الثالثة مختلفة التجانس رغم أن املتوسط الحسابي لها متساوي.وبذلك تكون مقاييس نزعة التركز وحدها غير كافية للمقارنة بين املعطيات اإلحصائية السابقة لذلك نشأت الحاجة إلى إيجاد مقاييس توضح درجة تباعد وتشتت البيانات بعضها ببعض. أ -املدى ()Étendue/ Range يعرف املدى بأنه املقياس الذي يتم استخدامه لحساب الفرق بين أكبر قيمة وأقل قيمة في مجموعة البيانات ،كما يعد ً مقياسا يمكن ً وشيوعا بين مقاييس التشتت األخرى ،ومع أنه سهل الحساب إال أنه ال يعد املدى بأنه مقياس التشتت األكثر سهولة ً االعتماد عليه في مقاييس التشتت ،إذ إنه يعتمد على القيمتين األكثر تطرفا: في حالة البيانات غير املبوبة فإن املدى = أكبر قيمة -أصغر قيمة. أما في حالة البيانات املبوبة فإن املدى = مركز الفئة العليا -مركز الفئة الدنيا. مثال :أحسب املدى بالنسبة للمجموعات الثالث املذكورة في املثال السابق: ب -الربيعات والعشيرات ()Quartile et Décile إذا رتبت عينة من البيانات حسب قيمتها تصاعديا أو تنازليا فإن القيمة التي تكون في املنتصف والتي تقسم العينة إلى مجموعتين متساويتي العدد هي القيمة الوسطية كما سبق تعريفها. وبتعميم هذه الفكرة يمكن تقسيم البيانات بعد ترتيبها إلى أربعة أجزاء متساوية مقسمة اعتمادا على ثالثة قيم :الربيعي األول ( )𝑄1والربيعي الثاني ( )𝑄2والربيعي الثالث ( .)𝑄3 وكذلك يمكن إيجاد القيم التي تقسم املجموعة إلى عشرة أقسام وتسمى هذه القيم بالعشيرات ويرمز لها بـ 𝐷1بالنسبة للعشيري األول 𝐷9 ،... ،للعشيري التاسع. الربيعي األول ( ) 𝑄1ملتسلسلة إحصائية مرتبة تزايديا هو أصغر قيمة من قيم هذه املتسلسلة بحيث يكون ربع البيانات ( )25%أصغر أو يساوي هذه القيمة. الربيعي الثالث ( )𝑄3ملتسلسلة إحصائية هو أصغر قيمة ملتسلسلة إحصائية بحيث تكون ثالثة أرباع البيانات ()75% أصغر من أو تساوي هذه القيمة. 13 املثال األول: نأخذ املتسلسلة اإلحصائية التالية: .23 ،22 ،20 ،19 ،18 ،17 ،17 ،16 ،16 ،15 ،13 ،12 ،12 ،11 بحيث حصيصها اإلجمالي يساوي .14 قم باإلجابة على ما يلي: -2أحسب القيمة الوسطية -1أحسب الربيعي األول والثالث 23 22 20 19 18 17 16 15 13 12 11 𝒊𝒙 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 1 𝒊𝒏 14 13 12 11 10 9 7 5 4 3 1 𝒊𝑵 جواب املثال األول: -حساب الربيعي األول (𝟏𝑸): لذينا :الحصيص اإلجمالي 14 وبالتالي :ربعه هو 14 × 0,25 = 3,5 إذن :الربيعي األول هو قيمة امليزة التي حصيصها املتراكم أكبر من أو يساوي .3,5 في هذه الحالة الحصيص املتراكم األكبر من أو يساوي 3,5هو 4والذي يوافق قيمة امليزة .13 -حساب الربيعي الثالث (𝟑𝑸): لذينا :الحصيص اإلجمالي 14 وبالتالي :ثالثة أرباعه هو 14 × 0,75 = 10,5 إذن :الربيعي الثالث هو قيمة امليزة التي حصيصها املتراكم أكبر من .10,5 في هذه الحالة الحصيص املتراكم األكبر من 10,5هو 11والذي يوافق قيمة امليزة .19 املثال الثاني: نأخذ املتسلسلة اإلحصائية التالية والتي تمثل نقط 27طالب: .17 ،15 ،15 ،14 ،14 ،13 ،13 ،13 ،12 ،11 ،11 ،11 ،10 ،10 ،9 ،9 ،9 ،9 ،8 ،8 ،7 ،6 ،6 ،5 ،5 ،5 ،4 أحسب العشيري األول والتاسع 17 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 𝒊𝒙 1 2 2 3 1 3 2 4 2 1 2 3 1 𝒊𝒏 27 26 24 22 19 18 15 13 9 7 6 4 1 𝒊𝑵 جواب املثال الثاني: -حساب العشيري األول (𝟏𝑫): لذينا :الحصيص اإلجمالي 27 وبالتالي27 × 0,1 = 2,7 : إذن :الحصيص املتراكم األكبر من 2,7هو 4وقيمة امليزة التي وافقته هي .5 -حساب العشيري التاسع (𝟗𝑫): لذينا :الحصيص اإلجمالي 27 وبالتالي27 × 0,9 = 24,3 : إذن :الحصيص املتراكم األكبر من 24,3هو 26والذي يوافق قيمة امليزة 15والتي تمثل في هذه الحالة .𝐷9 14 تمرين: لذينا املعطيات التالية حول أوزان مجموعة من األشخاص في حي معين. -1أنش ئ جدول الحصيصات املتراكمة والترددات املتراكمة والنسب املئوية. 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 األوزان 7 12 21 63 165 210 270 141 75 20 16 عدد األشخاص 1000 993 981 960 897 732 522 252 111 36 16 𝒊𝑵 -4مثل برسم بياني الحصيصات املتراكمة (خط منكسر). -2جد قيمة الربيعي األول والثالث. -3جد العشيري األول والتاسع. جواب التمرين: 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 𝒊𝒙 7 12 21 63 165 210 270 141 75 20 16 𝒊𝒏 1000 993 981 960 897 732 522 252 111 36 16 𝒊𝑵 0.007 0.012 0.021 0.063 0.165 0.21 0.27 0.141 0.075 0.02 0.016 𝒊𝒇 1 0.993 0.981 0.96 0.897 0.732 0.522 0.252 0.111 0.036 0.016 𝒊𝑭 0.7 1.2 2.1 6.3 16.5 21 27 14.1 7.5 2 1.6 𝒊𝑷 2.52 4.32 7.56 22.68 59.4 75.6 97.2 50.76 27 7.2 5.76 °360 -2حساب الربيعي األول (𝟏𝑸): لذينا :الحصيص اإلجمالي 1000 وبالتالي :ربعه هو 1000 × 0,25 = 250 إذن :الربيعي األول هو قيمة امليزة التي حصيصها املتراكم أكبر من أو يساوي .250 في هذه الحالة الحصيص املتراكم األكبر من أو يساوي 250هو 252والذي يوافق قيمة امليزة .55 𝟓𝟓 = 𝟏𝑸 -حساب الربيعي الثالث (𝟑𝑸): لذينا :الحصيص اإلجمالي 14 وبالتالي :ثالثة أرباعه هو 1000 × 0,75 = 750 إذن :الربيعي الثالث هو قيمة امليزة التي حصيصها املتراكم أكبر من .750 في هذه الحالة الحصيص املتراكم األكبر من 750هو 897والذي يوافق قيمة امليزة .70 𝟎𝟕 = 𝟑𝑸 -حساب العشيري األول (𝟏𝑫): لذينا :الحصيص اإلجمالي 1000 وبالتالي1000 × 0,1 = 100 : إذن :الحصيص املتراكم األكبر من 100هو 111وقيمة امليزة التي وافقته هي .50 𝟎𝟓 = 𝟏𝑫 -حساب العشيري التاسع (𝟗𝑫): لذينا :الحصيص اإلجمالي 1000 وبالتالي1000 × 0,9 = 900 : إذن :الحصيص املتراكم األكبر من 900هو 960والذي يوافق قيمة امليزة .75 𝟓𝟕 = 𝟗𝑫 15 مبيان توزيع الحصيصات املتراكمة لعدد األشخاص حسب الوزن 𝟓𝟓 = 𝟏𝑸 𝟎𝟕 = 𝟑𝑸 𝟓𝟔 = 𝑴 𝟎𝟓 = 𝟏𝑫 𝟓𝟕 = 𝟗𝑫 𝟓𝟏 = 𝑸𝑰𝑰 16 ج -التباين واالنحراف املعياري ()Variance et Écart-type يعرف التباين على أنه متوسط مربع انحرافات القيم عن متوسطها الحسابي ويرمز له بالرمز Vوالجدر املربع للتباين ينتج عنه مقياس من أهم وأدق مقاييس التشتت وهو يسمى باالنحراف املعياري ويرمز له بالرمز .S ويسمح االنحراف املعياري بإعطاء فكرة جيدة عن كيفية تباعد قيم مجتمع إحصائي عن متوسطه الحسابي.فكلما كان االنحراف املعياري صغيرا كلما كانت قيم املجتمع اإلحصائي متركزة حول متوسطه الحسابي. (𝑥1 − 𝑚)2 + (𝑥2 − 𝑚)2 + ⋯ + (𝑥𝑖 − 𝑚)2 معادلة حساب التباين =𝑉 𝑖𝑛 𝑛1 + 𝑛2 + ⋯ + ()Variance معادلة حساب االنحراف املعياري 𝑉√ = 𝑆 ()Standard Deviation تمرين: لنأخذ معطيات التمرين السابق 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 𝒊𝒙 7 12 21 63 165 210 270 141 75 20 16 𝒊𝒏 1000 993 981 960 897 732 522 252 111 36 16 𝒊𝑵 0.007 0.012 0.021 0.063 0.165 0.21 0.27 0.141 0.075 0.02 0.016 𝒊𝒇 1 0.993 0.981 0.96 0.897 0.732 0.522 0.252 0.111 0.036 0.016 𝒊𝑭 0.7 1.2 2.1 6.3 16.5 21 27 14.1 7.5 2 1.6 𝒊𝑷 2.52 4.32 7.56 22.68 59.4 75.6 97.2 50.76 27 7.2 5.76 °360 قم باإلجابة على ما يلي: -1أحسب املتوسط الحسابي لهذه املتسلسلة اإلحصائية. -2أحسب التباين واالنحراف املعياري. جواب التمرين: -1حساب املتوسط الحسابي )(40 × 16) + (45 × 20) + (50 × 75) + (55 × 141) + (60 × 270) + (65 × 210) + (70 × 165) + (75 × 63) + (80 × 21) + (85 × 12) + (90 × 7 =𝑚 1000 62500 =𝑚 1000 𝑚 = 62,5 في هذه الحالة املتوسط الحسابي يمثل الوزن املتوسط لهؤالء األشخاص املدرجون في املجتمع املدروس. -2حساب التباين تذكير: (𝑥1 − 𝑚)2 + (𝑥2 − 𝑚)2 + ⋯ + (𝑥𝑖 − 𝑚)2 =𝑉 𝑖𝑛 𝑛1 + 𝑛2 + ⋯ + 27.5 22.5 17.5 12.5 7.5 2.5 -2.5 -7.5 -12.5 -17.5 -22.5 𝒎 𝒙𝒊 − 756.25 506.25 306.25 156.25 56.25 6.25 6.25 56.25 156.25 306.25 506.25 (𝒙𝒊 − 𝒎)2 17 )(506.25) + (306.25) + (156.25) + (56.25) + (6.25) + (6.25) + (56.25) + (156.25) + (306.25) + (506.25) + (756.25 =𝑉 1000 2818.75 =𝑉 1000 𝑉 = 2.82 -حساب االنحراف املعياري 𝑉√ = 𝑆 𝑆 = √2.82 𝑆 = 1.68 بما أن االنحراف املعياري صغير فإن قيم األوزان في هذا املجتمع متركزة حول املتوسط الحسابي (الوزن املتوسط ألفراد املجتمع اإلحصائي) ،وبالتالي فهذا املجتمع اإلحصائي متجانس من حيث أوزان األفراد املكونين لهذا املجتمع. د -املدى الربيعي ()IIQ هو املدى بين الربيعي األول والثالث وهو يسمح بحذف ربع املعطيات ( )%25و %25من نهايتها مع التركيز على %50من املعطيات التي توجد في منتصف املجتمع.وهو بذلك يسمح بمعرفة جيدة لتشتت املعطيات في مجتمع إحصائي معين. خاصية :كلما كبر املدى الربيعي كلما كان التشتت كبيرا قاعدة املدى الربيعي 𝟏𝑸 𝑰𝑰𝑸 = 𝑸𝟑 − مثال: املدى الربيعي ملعطيات التمرين السابق هو: 𝟓𝟓 𝑰𝑰𝑸 = 𝟕𝟎 − 𝟓𝟏 = 𝑸𝑰𝑰 املدى الربيعي في هذه الحالة صغير مقارنة باملدى وبالتالي التشتت صغير ،مما يعني أن تجانس هذا املجتمع كبير. واجب منزلي أظهرت دراسة مستقبلية بأحد مراكز االستقبال الهاتفي النتائج التالية لعدد عاملي االستقبال الهاتفي حسب عدد املكاملات املستقبلة كل ساعة: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 عدد املكاملات 20 42 93 174 308 393 416 261 93 عدد العاملين قم باإلجابة على ما يلي: -1ضع جدوال للحصيصات املتراكمة والترددات املتراكمة والنسب املئوية. -2أحسب مقاييس نزعتي التركز والتشتت. -3مثل مبيانيا 𝒊𝑷 بمخطط قطاعي دائري ،و 𝒊𝑵 بخط منكسر مع تمثيل الربيعات والعشيرات واملدى الربيعي. -4حلل النتائج املحصل عليها. 18