Предельная ошибка выборки excel

Расчет предельной ошибки выборки и границы доверительного интервала MS Excel Решение и ответ на вопрос 1606110

3 / 3 / 0

Регистрация: 10.10.2012

Сообщений: 70

1

Расчет предельной ошибки выборки и границы доверительного интервала

08.12.2015, 12:28. Показов 5509. Ответов 4


Здравствуйте. Имеются следующие данные:

Кликните здесь для просмотра всего текста

Расчет предельной ошибки выборки и границы доверительного интервала

Как, исходя из этих данных, можно рассчитать предельную ошибку выборки и границы доверительного интервала?
Заранее спасибо.

__________________
Помощь в написании контрольных, курсовых и дипломных работ, диссертаций здесь



0



5906 / 3128 / 688

Регистрация: 23.11.2010

Сообщений: 10,450

08.12.2015, 22:27

2

Лучший ответ Сообщение было отмечено BAH0 как решение

Решение

Предельная ошибка выборки

Код

=D4*СТЬЮДРАСПОБР(0,05;D15-1)

Границы доверительного интервала

Перепроверьте)



1



3 / 3 / 0

Регистрация: 10.10.2012

Сообщений: 70

09.12.2015, 10:58

 [ТС]

3

Цитата
Сообщение от Fairuza
Посмотреть сообщение

Перепроверьте)

Привет.
Ну получается:
Предельная ошибка выборки 6,66755599
Границы доверительного интервала 6,398837514



0



3 / 3 / 0

Регистрация: 10.10.2012

Сообщений: 70

09.12.2015, 12:16

 [ТС]

5

Спасибо, попробую..



0



  1. В книге лабораторных работ по
    математической статистике Листу1
    присвойте оригинальное имя, например,
    «Первичный анализ данных».

  2. Получите выборку из 25 случайных чисел,
    распределенных по нормальному закону,
    с математическим ожиданием равным 5, и
    стандартным отклонением равным 1,
    используя набор статистических функций
    Excel.

  • Так как Excel не имеет функции
    генерации случайного числа, распределенного
    по нормальному закону, воспользуемся
    функцией СЛЧИС(),
    которая возвращает случайное число,
    имеющее равномерное распределение из
    интервала (0; 1). Запишем ее в ячейки
    столбца А (А1:А25).

  • Чтобы Excel не изменял значения чисел
    при пересчете листа, необходимо в
    строке формул каждой ячейки нажать
    F9, тогда функция будет преобразована
    в возвращаемое ею значение.

  • Полученные числа будут
    являться значениями интегральной
    функции стандартного нормального
    распределения для чисел, которые можно
    получить следующим образом: выбрать
    статистическую функцию НОРМСТОБР(А1).
    Эта функция возвращает обратное
    значение стандартного нормального
    распределения по известным значениям
    интегральной функции стандартного
    нормального распределения. НОРМСТОБР
    использует метод итераций для вычисления
    функции. Если задано значение интегральной
    функции стандартного нормального
    распределения, то функция НОРМСТОБР
    производит итерации, пока не получит
    результат с точностью ± 3×10^-7. Если
    НОРМСТОБР
    не сходится после 100 итераций, то функция
    возвращает значение ошибки #Н/Д.

  • Чтобы получить нормально
    распределенные случайные числа, имеющие
    математическое ожидание равное 5, в
    столбце В (диапазон В1:В25) в качестве
    аргумента функции НОРМСТОБР
    укажем значение соответствующих ячеек
    столбца А: НОРМСТОБР(А1)+5.

  • Получите выборку с указанными параметрами
    математического ожидания и стандартного
    отклонения с помощью надстройки Excel–Анализ данных… из
    меню Сервис. Результат поместите
    в отдельные ячейки рабочего листа.

    • Вызовитедиалоговое
      окно Анализ данных. ИзИнструментов
      анализа выберите пункт Генерация
      случайных чисел (рис. 1.1).

    • Чтобыполучить 1 столбец
      случайных чисел, укажите в поле Числопеременных: 1. Если это число не
      введено, то все столбцы в выходном
      диапазоне будут заполнены (рис. 1.2).

    • В поле Число случайных чисел:
      введите количество случайных значений,
      которое необходимо вывести для каждой
      переменной (для каждого столбца). Каждое
      случайное значение будет помещено в
      строке выходного диапазона. Если число
      случайных чисел не будет введено, все
      строки выходного диапазона будут
      заполнены (рис. 1.2).

    • Укажите из
      выпадающего списка поля Распределение:
      Нормальное. Задайте параметры
      распределения: Среднее = 5,
      Стандартное отклонение = 1.

    • В разделе Параметры вывода введите
      ссылку на левую верхнюю ячейку выходного
      диапазона, ниже на текущем листе. Размер
      выходного диапазона будет определен
      автоматически, и на экран будет выведено
      сообщение в случае возможного наложения
      выходного диапазона на исходные данные
      (рис. 1.2).

    Рис. 1.1. Диалоговое
    окно Анализ данных

    Рис. 1.2. Генерация
    случайных чисел

    1. Далее найдите точечные
      выборочные оценки математического
      ожидания и среднеквадратического
      отклонения, используя встроенные
      статистические функции Excel.

    • Вычислите среднее
      арифметическое для полученных чисел
      – функция СРЗНАЧ(B1:B25)
      и медиану – функция МЕДИАНА(B1:B25),
      где диапазон B1:B25 содержит значения
      выборки, полученной по п.2. Значения
      этих функций будут близки к заданному
      нами математическому ожиданию.

    • Найдите оценку дисперсии
      по выборке – ДИСП(B1:B25),
      и оценку стандартного отклонения
      равную квадратному корню из оценки
      дисперсии – СТАНДОТКЛОН(B1:B25).

    • При расчете оценок дисперсии
      функцией ДИСП
      и стандартного
      отклонения функцией
      СТАНДОТКЛОН
      логические значения, такие, как ИСТИНА
      или ЛОЖЬ, а также текст игнорируются.
      Сравните полученное значение оценки
      СКО с заданным.

  • Найдите размах выборки – интервал
    значений выборки, равный выражению
    ABS(МАКС(В1:В25)-МИН(В1:В25)), гдедиапазон B1:B25 содержит
    значения выборки, полученной по п.2.

  • Воспользуйтесь Пакетом анализа данных
    для вычисления основных статистических
    параметров выборки.

    • Выполните команду Сервис-Анализ
      данных…В появившемся диалоговом окне
      средиИнструментов анализа выберите
      пунктОписательная статистика(рис. 1.3).

    • В поле Входной интервал: укажите
      диапазон значений выборки, например
      диапазон B1:B25. В разделе Группирование
      установите переключатель в положение
      По столбцам, так как в нашем случае
      значения выборки расположены в столбце.

    • Если первая строка исходного диапазона
      содержит названия столбцов, установите
      переключатель в положение Метки в
      первой строке. Если названия строк
      находятся в первом столбце входного
      диапазона, установите переключатель
      в положение Метки в первом столбце.
      Если входной диапазон не содержит
      меток, то необходимые заголовки в
      выходном диапазоне будут созданы
      автоматически (рис. 1.3).

    • В разделе Параметры вывода укажите
      Выходной интервал: введите ссылку
      на левую верхнюю ячейку выходного
      диапазона. Этот инструмент анализа
      выводит два столбца сведений для
      каждого набора данных. Левый столбец
      содержит метки статистических данных;
      правый столбец содержит статистические
      данные. Состоящий их двух столбцов
      диапазон статистических данных будет
      выведен для каждого столбца или для
      каждой строки входного диапазона в
      зависимости от положения переключателя
      Группирование (рис. 1.3).

    • Установите флажок в поле Итоговая
      статистика.

    • Установите флажок
      в поле Уровень
      надежности, если в выходную таблицу
      необходимо включить строку для уровня
      надежности. В поле введите требуемое
      значение. Например, значение 95 % вычисляет
      уровень надежности среднего со
      значимостью
      = 0,05 (оставить значение по умолчанию).

    • Результат работы режима Описательная
      статистика представлен на рис. 1.4.

    Рис.
    1.3. Описательная статистика

    Рис.
    1.4. Описательная статистика

    Дополнительные пояснения:

    Используемая в пакете MicrosoftExcelтерминология не вполне
    корректна с точки зрения математической
    статистики. Укажем соответствие некоторых
    терминов пакета и терминов математической
    статистики.

    • Среднее(ячейкаG11)
      – это среднее арифметическое (выборочное
      среднее (1.5);

    • Стандартная ошибка(ячейкаG12)
      – оценка СКО среднего арифметического
      (1.10). Характеризует стандартное
      отклонение вариантов выборочного
      среднего от генерального среднего.
      Стандартная ошибка выборкииспользуется для расчета предельной
      ошибки выборки(показательУровень надежностина
      рис. 1.4), которая дает возможность
      выяснить, в каких пределах находится
      величина генерального среднего [1].

    Предельная ошибка выборки
    связана со средней ошибкой выборкисоотношением:

    ,

    где
    – коэффициент определяется в зависимости
    от того, с какой надежностьюнужно гарантировать результаты
    выборочного обследования.

    При расчете коэффициента доверия
    используется функцияСТЬЮДРАСПОБР(см. лаб. работу «Построение гистограммы
    по результатам прямых многократных
    измерений»), в которой задается уровень
    значимости.

    • Медиана(ячейкаG13)
      – выборочная медиана (1.5) или (1.6);

    • Значение Моды(ячейкаG14)
      оказалось неопределенным в связи с
      тем, что множество наших данных не
      содержит одинаковых значений.
      ВExcelимеется функцияМОДА,
      которая отображает наиболее часто
      встречающееся значение в интервале
      данных.

    • Стандартное отклонение(ячейкаG15) – оценка СКО;

    • Дисперсия выборки(ячейкаG16)
      – выборочная оценка дисперсии
      генеральной совокупности;

    • Эксцесс(ячейкаG17)
      – выборочная оценка эксцесса. Эксцесс
      характеризует так называемую «крутость»,
      т.е. островершинность или плосковершинность
      распределения. Он может быть рассчитан
      для любых распределений, но в большинстве
      случаев вычисляется только для
      симметричных. Это объясняется тем, что
      за исходную принята кривая нормального
      распределения, относительно вершины
      которой и определяется выпад вверх
      или вниз вершины эмпирического
      распределения.

    Точное определение эксцесса основано
    на расчете центрального момента 4-го
    порядка:

    .

    Одноименная функция Excelопределяет значение эксцесса по выборке
    следующей формулой:

    ,

    где
    – объем выборки.

    Если
    ,
    то распределение островершинное, если– плосковершинное.

    Следует учесть, что корректное и имеющее
    смысл значение эксцесса можно получить
    только для выборок очень большого объема
    (>5000). Для малых выборок (30)
    следует предварительно выяснить закон
    распределения и уже после этого при
    необходимости рассчитывать эксцесс.

    • Асимметричность(ячейкаG18)
      – выборочная оценка коэффициента
      асимметрии. Для симметричных распределений
      математическое ожидание, мода и медиана
      равны между собой. Чем больше разница
      между,
      тем больше асимметрия выборки.

    Показатель асимметрии в генеральной
    совокупности основан на определение
    центрального момента 3-го порядка:

    .

    Функция СКОСопределяет величину
    асимметрии по выборке следующей формулой:

    ,

    где
    – объем выборки.

    • Если
      ,
      то асимметрия правосторонняя, если– асимметрия левосторонняя.

    • Интервал(ячейкаG19)
      – это размах варьирования;

    • Уровень надежности(95 %) – величина,
      связанная с уровнем значимости.

  • Сравните значения статистических
    параметров выборки, полученные обоими
    способами.

  • Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #
    • #

    Содержание

    1. Использование описательной статистики
    2. Подключение «Пакета анализа»
    3. Размах вариации
    4. Вычисление коэффициента вариации
    5. Шаг 1: расчет стандартного отклонения
    6. Шаг 2: расчет среднего арифметического
    7. Шаг 3: нахождение коэффициента вариации
    8. Простая формула для расчета объема выборки
    9. Пример расчета объема выборки
    10. Задачи о генеральной доле
    11. По части судить о целом
    12. Как рассчитать объем выборки
    13. Как определить статистические выбросы и сделать выборку для их удаления в Excel
    14. Способ 1: применение расширенного автофильтра
    15. Способ 2: применение формулы массива
    16. СРЗНАЧ()
    17. СРЗНАЧЕСЛИ()
    18. МАКС()
    19. МИН()

    Использование описательной статистики

    Под описательной статистикой понимают систематизацию эмпирических данных по целому ряду основных статистических критериев. Причем на основе полученного результата из этих итоговых показателей можно сформировать общие выводы об изучаемом массиве данных.

    В Экселе существует отдельный инструмент, входящий в «Пакет анализа», с помощью которого можно провести данный вид обработки данных. Он так и называется «Описательная статистика». Среди критериев, которые высчитывает данный инструмент следующие показатели:

    • Медиана;
    • Мода;
    • Дисперсия;
    • Среднее;
    • Стандартное отклонение;
    • Стандартная ошибка;
    • Асимметричность и др.

    Рассмотрим, как работает данный инструмент на примере Excel 2010, хотя данный алгоритм применим также в Excel 2007 и в более поздних версиях данной программы.

    Подключение «Пакета анализа»

    Как уже было сказано выше, инструмент «Описательная статистика» входит в более широкий набор функций, который принято называть Пакет анализа. Но дело в том, что по умолчанию данная надстройка в Экселе отключена. Поэтому, если вы до сих пор её не включили, то для использования возможностей описательной статистики, придется это сделать.

    1. Переходим во вкладку «Файл». Далее производим перемещение в пункт «Параметры».
    2. В активировавшемся окне параметров перемещаемся в подраздел «Надстройки». В самой нижней части окна находится поле «Управление». Нужно в нем переставить переключатель в позицию «Надстройки Excel», если он находится в другом положении. Вслед за этим жмем на кнопку «Перейти…».
    3. Запускается окно стандартных надстроек Excel. Около наименования «Пакет анализа» ставим флажок. Затем жмем на кнопку «OK».

    После вышеуказанных действий надстройка Пакет анализа будет активирована и станет доступной во вкладке «Данные» Эксель. Теперь мы сможем использовать на практике инструменты описательной статистики.

    Размах вариации

    Размах вариации – разница между максимальным и минимальным значением:

    Ниже приведена графическая интерпретация размаха вариации.

    Видно максимальное и минимальное значение, а также расстояние между ними, которое и соответствует размаху вариации.

    С одной стороны, показатель размаха может быть вполне информативным и полезным. К примеру, максимальная и минимальная стоимость квартиры в городе N, максимальная и минимальная зарплата по профессии в регионе и проч. С другой стороны, размах может быть очень широким и не иметь практического смысла, т.к. зависит лишь от двух наблюдений. Таким образом, размах вариации очень неустойчивая величина.

    Вычисление коэффициента вариации

    Этот показатель представляет собой отношение стандартного отклонения к среднему арифметическому. Полученный результат выражается в процентах.

    В Экселе не существует отдельно функции для вычисления этого показателя, но имеются формулы для расчета стандартного отклонения и среднего арифметического ряда чисел, а именно они используются для нахождения коэффициента вариации.

    Шаг 1: расчет стандартного отклонения

    Стандартное отклонение, или, как его называют по-другому, среднеквадратичное отклонение, представляет собой квадратный корень из дисперсии. Для расчета стандартного отклонения используется функция СТАНДОТКЛОН. Начиная с версии Excel 2010 она разделена, в зависимости от того, по генеральной совокупности происходит вычисление или по выборке, на два отдельных варианта: СТАНДОТКЛОН.Г и СТАНДОТКЛОН.В.

    Синтаксис данных функций выглядит соответствующим образом:

    = СТАНДОТКЛОН(Число1;Число2;…)
    = СТАНДОТКЛОН.Г(Число1;Число2;…)
    = СТАНДОТКЛОН.В(Число1;Число2;…)

    1. Для того, чтобы рассчитать стандартное отклонение, выделяем любую свободную ячейку на листе, которая удобна вам для того, чтобы выводить в неё результаты расчетов. Щелкаем по кнопке «Вставить функцию». Она имеет внешний вид пиктограммы и расположена слева от строки формул.

    Выполняется активация Мастера функций, который запускается в виде отдельного окна с перечнем аргументов. Переходим в категорию «Статистические» или «Полный алфавитный перечень». Выбираем наименование «СТАНДОТКЛОН.Г» или «СТАНДОТКЛОН.В», в зависимости от того, по генеральной совокупности или по выборке следует произвести расчет. Жмем на кнопку «OK».

    Открывается окно аргументов данной функции. Оно может иметь от 1 до 255 полей, в которых могут содержаться, как конкретные числа, так и ссылки на ячейки или диапазоны. Ставим курсор в поле «Число1». Мышью выделяем на листе тот диапазон значений, который нужно обработать. Если таких областей несколько и они не смежные между собой, то координаты следующей указываем в поле «Число2» и т.д. Когда все нужные данные введены, жмем на кнопку «OK»

  • В предварительно выделенной ячейке отображается итог расчета выбранного вида стандартного отклонения.
  • Шаг 2: расчет среднего арифметического

    Среднее арифметическое является отношением общей суммы всех значений числового ряда к их количеству. Для расчета этого показателя тоже существует отдельная функция – СРЗНАЧ. Вычислим её значение на конкретном примере.

      Выделяем на листе ячейку для вывода результата. Жмем на уже знакомую нам кнопку «Вставить функцию».

    В статистической категории Мастера функций ищем наименование «СРЗНАЧ». После его выделения жмем на кнопку «OK».

    Запускается окно аргументов СРЗНАЧ. Аргументы полностью идентичны тем, что и у операторов группы СТАНДОТКЛОН. То есть, в их качестве могут выступать как отдельные числовые величины, так и ссылки. Устанавливаем курсор в поле «Число1». Так же, как и в предыдущем случае, выделяем на листе нужную нам совокупность ячеек. После того, как их координаты были занесены в поле окна аргументов, жмем на кнопку «OK».

  • Результат вычисления среднего арифметического выводится в ту ячейку, которая была выделена перед открытием Мастера функций.
  • Шаг 3: нахождение коэффициента вариации

    Теперь у нас имеются все необходимые данные для того, чтобы непосредственно рассчитать сам коэффициент вариации.

      Выделяем ячейку, в которую будет выводиться результат. Прежде всего, нужно учесть, что коэффициент вариации является процентным значением. В связи с этим следует поменять формат ячейки на соответствующий. Это можно сделать после её выделения, находясь во вкладке «Главная». Кликаем по полю формата на ленте в блоке инструментов «Число». Из раскрывшегося списка вариантов выбираем «Процентный». После этих действий формат у элемента будет соответствующий.

    Снова возвращаемся к ячейке для вывода результата. Активируем её двойным щелчком левой кнопки мыши. Ставим в ней знак «=». Выделяем элемент, в котором расположен итог вычисления стандартного отклонения. Кликаем по кнопке «разделить» (/) на клавиатуре. Далее выделяем ячейку, в которой располагается среднее арифметическое заданного числового ряда. Для того, чтобы произвести расчет и вывести значение, щёлкаем по кнопке Enter на клавиатуре.

  • Как видим, результат расчета выведен на экран.
  • Таким образом мы произвели вычисление коэффициента вариации, ссылаясь на ячейки, в которых уже были рассчитаны стандартное отклонение и среднее арифметическое. Но можно поступить и несколько по-иному, не рассчитывая отдельно данные значения.

      Выделяем предварительно отформатированную под процентный формат ячейку, в которой будет выведен результат. Прописываем в ней формулу по типу:

    Вместо наименования «Диапазон значений» вставляем реальные координаты области, в которой размещен исследуемый числовой ряд. Это можно сделать простым выделением данного диапазона. Вместо оператора СТАНДОТКЛОН.В, если пользователь считает нужным, можно применять функцию СТАНДОТКЛОН.Г.

  • После этого, чтобы рассчитать значение и показать результат на экране монитора, щелкаем по кнопке Enter.
  • Существует условное разграничение. Считается, что если показатель коэффициента вариации менее 33%, то совокупность чисел однородная. В обратном случае её принято характеризовать, как неоднородную.

    Как видим, программа Эксель позволяет значительно упростить расчет такого сложного статистического вычисления, как поиск коэффициента вариации. К сожалению, в приложении пока не существует функции, которая высчитывала бы этот показатель в одно действие, но при помощи операторов СТАНДОТКЛОН и СРЗНАЧ эта задача очень упрощается. Таким образом, в Excel её может выполнить даже человек, который не имеет высокого уровня знаний связанных со статистическими закономерностями.

    Разделы: Математика

    • Совершенствование умений и навыков нахождения статистических характеристик случайной величины, работа с расчетами в Excel;
    • применение информационно коммутативных технологий для анализа данных; работа с различными информационными носителями.
    1. Сегодня мы научимся рассчитывать статистические характеристики для больших по объему выборок, используя возможности современных компьютерных технологий.
    2. Для начала вспомним:

    – что называется случайной величиной? (Случайной величиной называют переменную величину, которая в зависимости от исхода испытания принимает одно значение из множества возможных значений.)

    – Какие виды случайных величин мы знаем? (Дискретные, непрерывные.)

    – Приведите примеры непрерывных случайных величин (рост дерева), дискретных случайных величин (количество учеников в классе).

    – Какие статистические характеристики случайных величин мы знаем (мода, медиана, среднее выборочное значение, размах ряда).

    – Какие приемы используются для наглядного представления статистических характеристик случайной величины (полигон частот, круговые и столбчатые диаграммы, гистограммы).

    1. Рассмотрим, применение инструментов Excel для решения статистических задач на конкретном примере.

    Пример. Проведена проверка в 100 компаниях. Даны значения количества работающих в компании (чел.):

    23 25 24 25 30 24 30 26 28 26
    32 33 31 31 25 33 25 29 30 28
    23 30 29 24 33 30 30 28 26 25
    26 29 27 29 26 28 27 26 29 28
    29 30 27 30 28 32 28 26 30 26
    31 27 30 27 33 28 26 30 31 29
    27 30 30 29 27 26 28 31 29 28
    33 27 30 33 26 31 34 28 32 22
    29 30 27 29 34 29 32 29 29 30
    29 29 36 29 29 34 23 28 24 28
    рассчитать числовые характеристики:

    • моду
    • медиану
    • размах ряда
    • построить полигон частот
    • построить столбчатую и круговую диаграммы
    • раскрыть смысловую сторону каждой характеристики

    1. Занести данные в EXCEL, каждое число в отдельную ячейку.

    23 25 24 25 30 24 30 26 28 26
    32 33 31 31 25 33 25 29 30 28
    23 30 29 24 33 30 30 28 26 25
    26 29 27 29 26 28 27 26 29 28
    29 30 27 30 28 32 28 26 30 26
    31 27 30 27 33 28 26 30 31 29
    27 30 30 29 27 26 28 31 29 28
    33 27 30 33 26 31 34 28 32 22
    29 30 27 29 34 29 32 29 29 30
    29 29 36 29 29 34 23 28 24 28

    2. Для расчета числовых характеристик используем опцию Вставка – Функция. И в появившемся окне в строке категория выберем – статистические, в списке: МОДА

    В поле Число 1 ставим курсор и мышкой выделяем нашу таблицу:

    Нажимаем клавишу ОК. Получили Мо = 29 (чел) – Фирм у которых в штате 29 человек больше всего.

    Используя тот же путь вычисляем медиану.

    Вставка – Функция – Статистические – Медиана.

    В поле Число 1 ставим курсор и мышкой выделяем нашу таблицу:

    Нажимаем клавишу ОК. Получили Ме = 29 (чел) – среднее значение сотрудников в фирме.

    Размах ряда чисел – разница между наименьшим и наибольшим возможным значением случайной величины. Для вычисления размаха ряда нужно найти наибольшее и наименьшее значения нашей выборки и вычислить их разность.

    Вставка – Функция – Статистические – МАКС.

    В поле Число 1 ставим курсор и мышкой выделяем нашу таблицу:

    Нажимаем клавишу ОК. Получили наибольшее значение = 36.

    Вставка – Функция – Статистические – МИН.

    В поле Число 1 ставим курсор и мышкой выделяем нашу таблицу:

    Нажимаем клавишу ОК. Получили наименьшее значение = 22.

    36 – 22 = 14 (чел) – разница между фирмой с наибольшим штатом сотрудников и фирмой с наименьшим штатом сотрудников.

    Для построения диаграммы и полигона частот необходимо задать закон распределения, т.е. составить таблицу значений случайной величины и соответствующих им частот. Мы ухе знаем, что наименьшее число сотрудников в фирме = 22, а наибольшее = 36. Составим таблицу, в которой значения xi случайной величины меняются от 22 до 36 включительно шагом 1.

    xi 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
    ni

    Чтобы сосчитать частоту каждого значения воспользуемся

    Вставка – Функция – Статистические – СЧЕТЕСЛИ.

    В окне Диапазон ставим курсор и выделяем нашу выборку, а в окне Критерий ставим число 22

    Нажимаем клавишу ОК, получаем значение 1, т.е. число 22 в нашей выборке встречается 1 раз и его частота =1. Аналогичным образом заполняем всю таблицу.

    xi 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36
    ni 1 3 4 5 11 9 13 18 16 6 4 6 3 0 1

    Для проверки вычисляем объем выборки, сумму частот (Вставка – Функция – Математические – СУММА). Должно получиться 100 (количество всех фирм).

    Чтобы построить полигон частот выделяем таблицу – Вставка – Диаграмма – Стандартные – Точечная (точечная диаграмма на которой значения соединены отрезками)

    Нажимаем клавишу Далее, в Мастере диаграмм указываем название диаграммы (Полигон частот), удаляем легенду, редактируем шкалу и характеристики диаграммы для наибольшей наглядности.

    Для построения столбчатой и круговой диаграмм используем тот же путь (выбирая нужный нам тип диаграммы).

    Диаграмма – Стандартные – Круговая.

    Диаграмма – Стандартные – Гистограмма.

    4. Сегодня на уроке мы научились применять компьютерные технологии для анализа и обработки статистической информации.

    Простая формула для расчета объема выборки

    где: n – объем выборки;

    z – нормированное отклонение, определяемое исходя из выбранного уровня доверительности. Этот показатель характеризует возможность, вероятность попадания ответов в специальный – доверительный интервал. На практике уровень доверительности часто принимают за 95% или 99%. Тогда значения z будут соответственно 1,96 и 2,58;

    p – вариация для выборки, в долях. По сути, p – это вероятность того, что респонденты выберут той или иной вариант ответа. Допустим, если мы считаем, что четверть опрашиваемых выберут ответ «Да», то p будет равно 25%, то есть p = 0,25;

    q = (1 – p);

    e – допустимая ошибка, в долях.

    Пример расчета объема выборки

    Компания планирует провести социологическое исследование с целью выявить долю курящих лиц в населении города. Для этого сотрудники компании будут задавать прохожим один вопрос: «Вы курите?». Возможных вариантов ответа, таким образом, только два: «Да» и «Нет».

    Объем выборки в этом случае рассчитывается следующим образом. Уровень доверительности принимается за 95%, тогда нормированное отклонение z = 1,96. Вариацию принимаем за 50%, то есть условно считаем, что половина респондентов может ответить на вопрос о том, курят ли они – «Да». Тогда p = 0,5. Отсюда находим q = 1 – p = 1 – 0,5 = 0,5. Допустимую ошибку выборки принимаем за 10%, то есть e = 0,1.

    Подставляем эти данные в формулу и считаем:

    Получаем объем выборки n = 96 человек.

    Задачи о генеральной доле

    На вопрос «Накрывает ли доверительный интервал заданное значение p0?» — можно ответить, проверив статистическую гипотезу H0:p=p0. При этом предполагается, что опыты проводятся по схеме испытаний Бернулли (независимы, вероятность p появления события А постоянна). По выборке объема n определяют относительную частоту p* появления события A: где m — количество появлений события А в серии из n испытаний. Для проверки гипотезы H0 используется статистика, имеющая при достаточно большом объеме выборки стандартное нормальное распределение (табл. 1).
    Таблица 1 – Гипотезы о генеральной доле

    Гипотеза

    H0:p=p0 H0:p1=p2
    Предположения Схема испытаний Бернулли Схема испытаний Бернулли
    Оценки по выборке
    Статистика K
    Распределение статистики K Стандартное нормальное N(0,1) Стандартное нормальное N(0,1)

    Пример №1. С помощью случайного повторного отбора руководство фирмы провело выборочный опрос 900 своих служащих. Среди опрошенных оказалось 270 женщин. Постройте доверительный интервал, с вероятностью 0.95 накрывающий истинную долю женщин во всем коллективе фирмы.
    Решение. По условию выборочная доля женщин составляет (относительная частота женщин среди всех опрошенных). Так как отбор является повторным, и объем выборки велик (n=900) предельная ошибка выборки определяется по формуле
    (относительная частота женщин среди всех опрошенных). Так как отбор является повторным, и объем выборки велик (n=900) предельная ошибка выборки определяется по формуле

    Значение uкр находим по таблице функции Лапласа из соотношения 2Ф(uкр)=γ, т.е. Функция Лапласа (приложение 1) принимает значение 0.475 при uкр=1.96. Следовательно, предельная ошибка Функция Лапласа (приложение 1) принимает значение 0.475 при uкр=1.96. Следовательно, предельная ошибка и искомый доверительный интервал
    (p – ε, p + ε) = (0.3 – 0.18; 0.3 + 0.18) = (0.12; 0.48)
    Итак, с вероятностью 0.95 можно гарантировать, что доля женщин во всем коллективе фирмы находится в интервале от 0.12 до 0.48.

    Пример №2. Владелец автостоянки считает день «удачным», если автостоянка заполнена более, чем на 80 %. В течение года было проведено 40 проверок автостоянки, из которых 24 оказались «удачными». С вероятностью 0.98 найдите доверительный интервал для оценки истинной доли «удачных» дней в течение года.
    Решение. Выборочная доля «удачных» дней составляет
    По таблице функции Лапласа найдем значение uкр при заданной
    доверительной вероятности
    По таблице функции Лапласа найдем значение uкр при заданной
    доверительной вероятности

    Ф(2.23) = 0.49, uкр = 2.33.
    Считая отбор бесповторным (т.е. две проверки в один день не проводилось), найдем предельную ошибку:
    где n=40, N = 365 (дней). Отсюда
    где n=40, N = 365 (дней). Отсюда

    и доверительный интервал для генеральной доли: (p – ε, p + ε) = (0.6 – 0.17; 0.6 + 0.17) = (0.43; 0.77)
    С вероятностью 0.98 можно ожидать, что доля «удачных» дней в течение года находится в интервале от 0.43 до 0.77.

    Пример №3. Проверив 2500 изделий в партии, обнаружили, что 400 изделий высшего сорта, а n–m – нет. Сколько надо проверить изделий, чтобы с уверенностью 95% определить долю высшего сорта с точностью до 0.01?
    Решение ищем по формуле определения численности выборки для повторного отбора.

    Ф(t) = γ/2 = 0.95/2 = 0.475 и этому значению по таблице Лапласа соответствует t=1.96
    Выборочная доля w = 0.16; ошибка выборки ε = 0.01

    Пример №4. Партия изделий принимается, если вероятность того, что изделие окажется соответствующим стандарту, составляет не менее 0.97. Среди случайно отобранных 200 изделий проверяемой партии оказалось 193 соответствующих стандарту. Можно ли на уровне значимости α=0,02 принять партию?
    Решение. Сформулируем основную и альтернативную гипотезы.
    H0:p=p0=0,97 — неизвестная генеральная доля p равна заданному значению p0=0,97. Применительно к условию — вероятность того, что деталь из проверяемой партии окажется соответствующей стандарту, равна 0.97; т.е. партию изделий можно принять.
    H1:p<0,97 – вероятность того, что деталь из проверяемой партии окажется соответствующей стандарту, меньше 0.97; т.е. партию изделий нельзя принять. При такой альтернативной гипотезе критическая область будет левосторонней.
    Наблюдаемое значение статистики K (таблица) вычислим при заданных значениях p0=0,97, n=200, m=193


    Критическое значение находим по таблице функции Лапласа из равенства


    По условию α=0,02 отсюда Ф(Ккр)=0,48 и Ккр=2,05. Критическая область левосторонняя, т.е. является интервалом (-∞;-Kkp)= (-∞;-2,05). Наблюдаемое значение Кнабл=-0,415 не принадлежит критической области, следовательно, на данном уровне значимости нет оснований отклонять основную гипотезу. Партию изделий принять можно.

    Пример №5. Два завода изготавливают однотипные детали. Для оценки их качества сделаны выборки из продукции этих заводов и получены следующие результаты. Среди 200 отобранных изделий первого завода оказалось 20 бракованных, среди 300 изделий второго завода — 15 бракованных.
    На уровне значимости 0.025 выяснить, имеется ли существенное различие в качестве изготавливаемых этими заводами деталей.
    Решение. Это задача о сравнении генеральных долей двух совокупностей. Сформулируем основную и альтернативную гипотезы.
    H0:p1=p2 — генеральные доли равны. Применительно к условию — вероятность появления бракованного изделия в продукции первого завода равна вероятности появления бракованного изделия в продукции второго завода (качество продукции одинаково).
    H0:p1≠p2 — заводы изготавливают детали разного качества.
    Для вычисления наблюдаемого значения статистики K (таблица) рассчитаем оценки по выборке.


    Наблюдаемое значение равно


    Так как альтернативная гипотеза двусторонняя, то критическое значение статистики K≈ N(0,1) находим по таблице функции Лапласа из равенства
    Так как альтернативная гипотеза двусторонняя, то критическое значение статистики K≈ N(0,1) находим по таблице функции Лапласа из равенства

    По условию α=0,025 отсюда Ф(Ккр)=0,4875 и Ккр=2,24. При двусторонней альтернативе область допустимых значений имеет вид (-2,24;2,24). Наблюдаемое значение Kнабл=2,15 попадает в этот интервал, т.е. на данном уровне значимости нет оснований отвергать основную гипотезу. Заводы изготавливают изделия одинакового качества.

    По части судить о целом

    О возможности судить о целом по части миру рассказал российский математик П.Л. Чебышев. «Закон больших чисел» простым языком можно сформулировать так: количественные закономерности массовых явлений проявляются только при

    достаточном числе наблюдений

    . Чем больше выборка, тем лучше случайные отклонения компенсируют друг друга и проявляется общая тенденция.
    А.М. Ляпунов чуть позже сформулировал центральную предельную теорему. Она стала фундаментом для создания формул, которые позволяют рассчитать вероятность ошибки (при оценке среднего по выборке) и размер выборки, необходимый для достижения заданной точности.
    Строгие формулировки:

    С увеличением числа случайных величин их среднее арифметическое стремится к среднему арифметическому математических ожиданий и перестает быть случайным. Общий смысл закона больших чисел — совместное действие большого числа случайных факторов приводит к результату, почти не зависящему от случая.
    Таким образом з.б.ч. гарантирует устойчивость для средних значений некоторых случайных событий при достаточно длинной серии экспериментов.

    Распределение случайной величины, которая получена в результате сложения большого числа независимых случайных величин (ни одно из которых не доминирует, не вносит в сумму определяющего вклада и имеет дисперсию значительно меньшею по сравнению с дисперсией суммы) имеет распределение, близкое к нормальному.
    Из ц.п.т. следует, что ошибки выборки также подчиняется нормальному распределению.

    Еще раз: чтобы корректно оценивать популяцию по выборке, нам нужна не обычная выборка, а репрезентативная выборка достаточного размера. Начнем с определения этого самого размера.

    Как рассчитать объем выборки

    Достаточный размер выборки зависит от следующих составляющих:

    • изменчивость признака (чем разнообразней показания, тем больше наблюдений нужно, чтобы это уловить);
    • размер эффекта (чем меньшие эффекты мы стремимся зафиксировать, тем больше наблюдений необходимо);
    • уровень доверия (уровень вероятности при который мы готовы отвергнуть нулевую гипотезу)

    ЗАПОМНИТЕ
    Объем выборки зависит от изменчивости признака и планируемой строгости эксперимента

    Формулы для расчета объема выборки:

    Формулы расчета объема выборки

    Ошибка выборки значительно возрастает, когда наблюдений меньше ста. Для исследований в которых используется 30-100 объектов применяется особая статистическая методология: критерии, основанные на распределении Стьюдента или бутстрэп-анализ. И наконец, статистика совсем слаба, когда наблюдений меньше 30.

    График зависимости ошибки выборки от ее объема при оценке доли признака в г.с.

    Чем больше неопределенность, тем больше ошибка. Максимальная неопределенность при оценке доли — 50% (например, 50% респондентов считают концепцию хорошей, а другие 50% плохой). Если 90% опрошенных концепция понравится — это, наоборот, пример согласованности. В таких случаях оценить долю признака по выборке проще.

    Для экспонирования и выделения цветом значений статистических выбросов от медианы можно использовать несколько простых формул и условное форматирование.

    Первым шагом в поиске значений выбросов статистики является определение статистического центра диапазона данных. С этой целью необходимо сначала определить границы первого и третьего квартала. Определение границ квартала – значит разделение данных на 4 равные группы, которые содержат по 25% данных каждая. Группа, содержащая 25% наибольших значений, называется первым квартилем.

    Границы квартилей в Excel можно легко определить с помощью простой функции КВАРТИЛЬ. Данная функция имеет 2 аргумента: диапазон данных и номер для получения желаемого квартиля.

    В примере показанному на рисунке ниже значения в ячейках E1 и E2 содержат показатели первого и третьего квартиля данных в диапазоне ячеек B2:B19:

    Вычитая от значения первого квартиля третьего, можно определить набор 50% статистических данных, который называется межквартильным диапазоном. В ячейке E3 определен размер межквартильного диапазона.

    В этом месте возникает вопрос, как сильно данное значение может отличаться от среднего значения 50% данных и оставаться все еще в пределах нормы? Статистические аналитики соглашаются с тем, что для определения нижней и верхней границы диапазона данных можно смело использовать коэффициент расширения 1,5 умножив на значение межквартильного диапазона. То есть:

    1. Нижняя граница диапазона данных равна: значение первого квартиля – межкваритльный диапазон * 1,5.
    2. Верхняя граница диапазона данных равна: значение третьего квартиля + расширенных диапазон * 1,5.

    Как показано на рисунке ячейки E5 и E6 содержат вычисленные значения верхней и нижней границы диапазона данных. Каждое значение, которое больше верхней границы нормы или меньше нижней границы нормы считается значением статистического выброса.

    Чтобы выделить цветом для улучшения визуального анализа данных можно создать простое правило для условного форматирования.

    Способ 1: применение расширенного автофильтра

    Наиболее простым способом произвести отбор является применение расширенного автофильтра. Рассмотрим, как это сделать на конкретном примере.

    1. Выделяем область на листе, среди данных которой нужно произвести выборку. Во вкладке «Главная» щелкаем по кнопке «Сортировка и фильтр». Она размещается в блоке настроек «Редактирование». В открывшемся после этого списка выполняем щелчок по кнопке «Фильтр».

      Есть возможность поступить и по-другому. Для этого после выделения области на листе перемещаемся во вкладку «Данные». Щелкаем по кнопке «Фильтр», которая размещена на ленте в группе «Сортировка и фильтр».

    2. После этого действия в шапке таблицы появляются пиктограммы для запуска фильтрования в виде перевернутых острием вниз небольших треугольников на правом краю ячеек. Кликаем по данному значку в заглавии того столбца, по которому желаем произвести выборку. В запустившемся меню переходим по пункту «Текстовые фильтры». Далее выбираем позицию «Настраиваемый фильтр…».
    3. Активируется окно пользовательской фильтрации. В нем можно задать ограничение, по которому будет производиться отбор. В выпадающем списке для столбца содержащего ячейки числового формата, который мы используем для примера, можно выбрать одно из пяти видов условий:
      • равно;
      • не равно;
      • больше;
      • больше или равно;
      • меньше.

      Давайте в качестве примера зададим условие так, чтобы отобрать только значения, по которым сумма выручки превышает 10000 рублей. Устанавливаем переключатель в позицию «Больше». В правое поле вписываем значение «10000». Чтобы произвести выполнение действия, щелкаем по кнопке «OK».

    4. Как видим, после фильтрации остались только строчки, в которых сумма выручки превышает 10000 рублей.
    5. Но в этом же столбце мы можем добавить и второе условие. Для этого опять возвращаемся в окно пользовательской фильтрации. Как видим, в его нижней части есть ещё один переключатель условия и соответствующее ему поле для ввода. Давайте установим теперь верхнюю границу отбора в 15000 рублей. Для этого выставляем переключатель в позицию «Меньше», а в поле справа вписываем значение «15000».

      Кроме того, существует ещё переключатель условий. У него два положения «И» и «ИЛИ». По умолчанию он установлен в первом положении. Это означает, что в выборке останутся только строчки, которые удовлетворяют обоим ограничениям. Если он будет выставлен в положение «ИЛИ», то тогда останутся значения, которые подходят под любое из двух условий. В нашем случае нужно выставить переключатель в положение «И», то есть, оставить данную настройку по умолчанию. После того, как все значения введены, щелкаем по кнопке «OK».

    6. Теперь в таблице остались только строчки, в которых сумма выручки не меньше 10000 рублей, но не превышает 15000 рублей.
    7. Аналогично можно настраивать фильтры и в других столбцах. При этом имеется возможность сохранять также фильтрацию и по предыдущим условиям, которые были заданы в колонках. Итак, посмотрим, как производится отбор с помощью фильтра для ячеек в формате даты. Кликаем по значку фильтрации в соответствующем столбце. Последовательно кликаем по пунктам списка «Фильтр по дате» и «Настраиваемый фильтр».
    8. Снова запускается окно пользовательского автофильтра. Выполним отбор результатов в таблице с 4 по 6 мая 2016 года включительно. В переключателе выбора условий, как видим, ещё больше вариантов, чем для числового формата. Выбираем позицию «После или равно». В поле справа устанавливаем значение «04.05.2016». В нижнем блоке устанавливаем переключатель в позицию «До или равно». В правом поле вписываем значение «06.05.2016». Переключатель совместимости условий оставляем в положении по умолчанию – «И». Для того, чтобы применить фильтрацию в действии, жмем на кнопку «OK».
    9. Как видим, наш список ещё больше сократился. Теперь в нем оставлены только строчки, в которых сумма выручки варьируется от 10000 до 15000 рублей за период с 04.05 по 06.05.2016 включительно.
    10. Мы можем сбросить фильтрацию в одном из столбцов. Сделаем это для значений выручки. Кликаем по значку автофильтра в соответствующем столбце. В выпадающем списке щелкаем по пункту «Удалить фильтр».
    11. Как видим, после этих действий, выборка по сумме выручки будет отключена, а останется только отбор по датам (с 04.05.2016 по 06.05.2016).
    12. В данной таблице имеется ещё одна колонка – «Наименование». В ней содержатся данные в текстовом формате. Посмотрим, как сформировать выборку с помощью фильтрации по этим значениям.

      Кликаем по значку фильтра в наименовании столбца. Последовательно переходим по наименованиям списка «Текстовые фильтры» и «Настраиваемый фильтр…».

    13. Опять открывается окно пользовательского автофильтра. Давайте сделаем выборку по наименованиям «Картофель» и «Мясо». В первом блоке переключатель условий устанавливаем в позицию «Равно». В поле справа от него вписываем слово «Картофель». Переключатель нижнего блока так же ставим в позицию «Равно». В поле напротив него делаем запись – «Мясо». И вот далее мы выполняем то, чего ранее не делали: устанавливаем переключатель совместимости условий в позицию «ИЛИ». Теперь строчка, содержащая любое из указанных условий, будет выводиться на экран. Щелкаем по кнопке «OK».
    14. Как видим, в новой выборке существуют ограничения по дате (с 04.05.2016 по 06.05.2016) и по наименованию (картофель и мясо). По сумме выручки ограничений нет.
    15. Полностью удалить фильтр можно теми же способами, которые использовались для его установки. Причем неважно, какой именно способ применялся. Для сброса фильтрации, находясь во вкладке «Данные» щелкаем по кнопке «Фильтр», которая размещена в группе «Сортировка и фильтр».

      Второй вариант предполагает переход во вкладку «Главная». Там выполняем щелчок на ленте по кнопке «Сортировка и фильтр» в блоке «Редактирование». В активировавшемся списке нажимаем на кнопку «Фильтр».

    При использовании любого из двух вышеуказанных методов фильтрация будет удалена, а результаты выборки – очищены. То есть, в таблице будет показан весь массив данных, которыми она располагает.

    Способ 2: применение формулы массива

    Сделать отбор можно также применив сложную формулу массива. В отличие от предыдущего варианта, данный метод предусматривает вывод результата в отдельную таблицу.

    1. На том же листе создаем пустую таблицу с такими же наименованиями столбцов в шапке, что и у исходника.
    2. Выделяем все пустые ячейки первой колонки новой таблицы. Устанавливаем курсор в строку формул. Как раз сюда будет заноситься формула, производящая выборку по указанным критериям. Отберем строчки, сумма выручки в которых превышает 15000 рублей. В нашем конкретном примере, вводимая формула будет выглядеть следующим образом:

      =ИНДЕКС(A2:A29;НАИМЕНЬШИЙ(ЕСЛИ(15000<=C2:C29;СТРОКА(C2:C29);"");СТРОКА()-СТРОКА($C$1))-СТРОКА($C$1))

      Естественно, в каждом конкретном случае адрес ячеек и диапазонов будет свой. На данном примере можно сопоставить формулу с координатами на иллюстрации и приспособить её для своих нужд.

    3. Так как это формула массива, то для того, чтобы применить её в действии, нужно нажимать не кнопку Enter, а сочетание клавиш Ctrl+Shift+Enter. Делаем это.
    4. Выделив второй столбец с датами и установив курсор в строку формул, вводим следующее выражение:

      =ИНДЕКС(B2:B29;НАИМЕНЬШИЙ(ЕСЛИ(15000<=C2:C29;СТРОКА(C2:C29);"");СТРОКА()-СТРОКА($C$1))-СТРОКА($C$1))

      Жмем сочетание клавиш Ctrl+Shift+Enter.

    5. Аналогичным образом в столбец с выручкой вписываем формулу следующего содержания:

      =ИНДЕКС(C2:C29;НАИМЕНЬШИЙ(ЕСЛИ(15000<=C2:C29;СТРОКА(C2:C29);"");СТРОКА()-СТРОКА($C$1))-СТРОКА($C$1))

      Опять набираем сочетание клавиш Ctrl+Shift+Enter.

      Во всех трех случаях меняется только первое значение координат, а в остальном формулы полностью идентичны.

    6. Как видим, таблица заполнена данными, но внешний вид её не совсем привлекателен, к тому же, значения даты заполнены в ней некорректно. Нужно исправить эти недостатки. Некорректность даты связана с тем, что формат ячеек соответствующего столбца общий, а нам нужно установить формат даты. Выделяем весь столбец, включая ячейки с ошибками, и кликаем по выделению правой кнопкой мыши. В появившемся списке переходим по пункту «Формат ячейки…».
    7. В открывшемся окне форматирования открываем вкладку «Число». В блоке «Числовые форматы» выделяем значение «Дата». В правой части окна можно выбрать желаемый тип отображения даты. После того, как настройки выставлены, жмем на кнопку «OK».
    8. Теперь дата отображается корректно. Но, как видим, вся нижняя часть таблицы заполнена ячейками, которые содержат ошибочное значение «#ЧИСЛО!». По сути, это те ячейки, данных из выборки для которых не хватило. Более привлекательно было бы, если бы они отображались вообще пустыми. Для этих целей воспользуемся условным форматированием. Выделяем все ячейки таблицы, кроме шапки. Находясь во вкладке «Главная» кликаем по кнопке «Условное форматирование», которая находится в блоке инструментов «Стили». В появившемся списке выбираем пункт «Создать правило…».
    9. В открывшемся окне выбираем тип правила «Форматировать только ячейки, которые содержат». В первом поле под надписью «Форматировать только ячейки, для которых выполняется следующее условие» выбираем позицию «Ошибки». Далее жмем по кнопке «Формат…».
    10. В запустившемся окне форматирования переходим во вкладку «Шрифт» и в соответствующем поле выбираем белый цвет. После этих действий щелкаем по кнопке «OK».
    11. На кнопку с точно таким же названием жмем после возвращения в окно создания условий.

    Теперь у нас имеется готовая выборка по указанному ограничению в отдельной надлежащим образом оформленной таблице.

    СРЗНАЧ()

    Статистическая функция СРЗНАЧ возвращает среднее арифметическое своих аргументов.

    Данная функция может принимать до 255 аргументов и находить среднее сразу в нескольких несмежных диапазонах и ячейках:

    Если в рассчитываемом диапазоне встречаются пустые или содержащие текст ячейки, то они игнорируются. В примере ниже среднее ищется по четырем ячейкам, т.е. (4+15+11+22)/4 = 13

    Если необходимо вычислить среднее, учитывая все ячейки диапазона, то можно воспользоваться статистической функцией СРЗНАЧА. В следующем примере среднее ищется уже по 6 ячейкам, т.е. (4+15+11+22)/6 = 8,6(6).

    Статистическая функция СРЗНАЧ может использовать в качестве своих аргументов математические операторы и различные функции Excel:

    СРЗНАЧЕСЛИ()

    Если необходимо вернуть среднее арифметическое значений, которые удовлетворяют определенному условию, то можно воспользоваться статистической функцией СРЗНАЧЕСЛИ. Следующая формула вычисляет среднее чисел, которые больше нуля:

    В данном примере для подсчета среднего и проверки условия используется один и тот же диапазон, что не всегда удобно. На этот случай у функции СРЗНАЧЕСЛИ существует третий необязательный аргумент, по которому можно вычислять среднее. Т.е. по первому аргументу проверяем условие, по третьему – находим среднее.

    Допустим, в таблице ниже собрана статистика по стоимости лекарств в городе. В одной аптеке лекарство стоит дороже, в другой дешевле. Чтобы посчитать стоимость анальгина в среднем по городу, воспользуемся следующей формулой:

    Если требуется соблюсти несколько условий, то всегда можно применить статистическую функцию СРЗНАЧЕСЛИМН, которая позволяет считать среднее арифметическое ячеек, удовлетворяющих двум и более критериям.

    МАКС()

    Статистическая функция МАКС возвращает наибольшее значение в диапазоне ячеек:

    МИН()

    Статистическая функция МИН возвращает наименьшее значение в диапазоне ячеек:

    Источники

    • https://lumpics.ru/descriptive-statistics-in-excel/
    • https://statanaliz.info/statistica/opisanie-dannyx/variatsiya-razmakh-srednee-linejnoe-otklonenie/
    • https://www.hd01.ru/info/kak-poschitat-razmah-v-excel/
    • http://galyautdinov.ru/post/formula-vyborki-prostaya
    • https://math.semestr.ru/group/interval-estimation-share.php
    • https://tidydata.ru/sample-size
    • https://exceltable.com/formuly/raschet-statisticheskih-vybrosov
    • https://lumpics.ru/how-to-make-a-sample-in-excel/
    • https://office-guru.ru/excel/statisticheskie-funkcii-excel-kotorye-neobhodimo-znat-96.html

    Содержание

    • Расчет ошибки средней арифметической
      • Способ 1: расчет с помощью комбинации функций
      • Способ 2: применение инструмента «Описательная статистика»
    • Вопросы и ответы

    Ошибка средней арифметической в Microsoft Excel

    Стандартная ошибка или, как часто называют, ошибка средней арифметической, является одним из важных статистических показателей. С помощью данного показателя можно определить неоднородность выборки. Он также довольно важен при прогнозировании. Давайте узнаем, какими способами можно рассчитать величину стандартной ошибки с помощью инструментов Microsoft Excel.

    Расчет ошибки средней арифметической

    Одним из показателей, которые характеризуют цельность и однородность выборки, является стандартная ошибка. Эта величина представляет собой корень квадратный из дисперсии. Сама дисперсия является средним квадратном от средней арифметической. Средняя арифметическая вычисляется делением суммарной величины объектов выборки на их общее количество.

    В Экселе существуют два способа вычисления стандартной ошибки: используя набор функций и при помощи инструментов Пакета анализа. Давайте подробно рассмотрим каждый из этих вариантов.

    Способ 1: расчет с помощью комбинации функций

    Прежде всего, давайте составим алгоритм действий на конкретном примере по расчету ошибки средней арифметической, используя для этих целей комбинацию функций. Для выполнения задачи нам понадобятся операторы СТАНДОТКЛОН.В, КОРЕНЬ и СЧЁТ.

    Для примера нами будет использована выборка из двенадцати чисел, представленных в таблице.

    Выборка в Microsoft Excel

    1. Выделяем ячейку, в которой будет выводиться итоговое значение стандартной ошибки, и клацаем по иконке «Вставить функцию».
    2. Переход в Мастер функций в Microsoft Excel

    3. Открывается Мастер функций. Производим перемещение в блок «Статистические». В представленном перечне наименований выбираем название «СТАНДОТКЛОН.В».
    4. Переход в окно аргументов функции СТАНДОТКЛОН.В в Microsoft Excel

    5. Запускается окно аргументов вышеуказанного оператора. СТАНДОТКЛОН.В предназначен для оценивания стандартного отклонения при выборке. Данный оператор имеет следующий синтаксис:

      =СТАНДОТКЛОН.В(число1;число2;…)

      «Число1» и последующие аргументы являются числовыми значениями или ссылками на ячейки и диапазоны листа, в которых они расположены. Всего может насчитываться до 255 аргументов этого типа. Обязательным является только первый аргумент.

      Итак, устанавливаем курсор в поле «Число1». Далее, обязательно произведя зажим левой кнопки мыши, выделяем курсором весь диапазон выборки на листе. Координаты данного массива тут же отображаются в поле окна. После этого клацаем по кнопке «OK».

    6. Окно аргументов функции СТАНДОТКЛОН.В в Microsoft Excel

    7. В ячейку на листе выводится результат расчета оператора СТАНДОТКЛОН.В. Но это ещё не ошибка средней арифметической. Для того, чтобы получить искомое значение, нужно стандартное отклонение разделить на квадратный корень от количества элементов выборки. Для того, чтобы продолжить вычисления, выделяем ячейку, содержащую функцию СТАНДОТКЛОН.В. После этого устанавливаем курсор в строку формул и дописываем после уже существующего выражения знак деления (/). Вслед за этим клацаем по пиктограмме перевернутого вниз углом треугольника, которая располагается слева от строки формул. Открывается список недавно использованных функций. Если вы в нем найдете наименование оператора «КОРЕНЬ», то переходите по данному наименованию. В обратном случае жмите по пункту «Другие функции…».
    8. Переход к дальнейшему продолжению написания формулы стандартной ошибки в Microsoft Excel

    9. Снова происходит запуск Мастера функций. На этот раз нам следует посетить категорию «Математические». В представленном перечне выделяем название «КОРЕНЬ» и жмем на кнопку «OK».
    10. Переход в окно аргументов функции КОРЕНЬ в Microsoft Excel

    11. Открывается окно аргументов функции КОРЕНЬ. Единственной задачей данного оператора является вычисление квадратного корня из заданного числа. Его синтаксис предельно простой:

      =КОРЕНЬ(число)

      Lumpics.ru

      Как видим, функция имеет всего один аргумент «Число». Он может быть представлен числовым значением, ссылкой на ячейку, в которой оно содержится или другой функцией, вычисляющей это число. Последний вариант как раз и будет представлен в нашем примере.

      Устанавливаем курсор в поле «Число» и кликаем по знакомому нам треугольнику, который вызывает список последних использованных функций. Ищем в нем наименование «СЧЁТ». Если находим, то кликаем по нему. В обратном случае, опять же, переходим по наименованию «Другие функции…».

    12. Окно аргументов функции КОРЕНЬ в Microsoft Excel

    13. В раскрывшемся окне Мастера функций производим перемещение в группу «Статистические». Там выделяем наименование «СЧЁТ» и выполняем клик по кнопке «OK».
    14. Переход в окно аргументов функции СЧЁТ в Microsoft Excel

    15. Запускается окно аргументов функции СЧЁТ. Указанный оператор предназначен для вычисления количества ячеек, которые заполнены числовыми значениями. В нашем случае он будет подсчитывать количество элементов выборки и сообщать результат «материнскому» оператору КОРЕНЬ. Синтаксис функции следующий:

      =СЧЁТ(значение1;значение2;…)

      В качестве аргументов «Значение», которых может насчитываться до 255 штук, выступают ссылки на диапазоны ячеек. Ставим курсор в поле «Значение1», зажимаем левую кнопку мыши и выделяем весь диапазон выборки. После того, как его координаты отобразились в поле, жмем на кнопку «OK».

    16. Окно аргументов функции СЧЁТ в Microsoft Excel

    17. После выполнения последнего действия будет не только рассчитано количество ячеек заполненных числами, но и вычислена ошибка средней арифметической, так как это был последний штрих в работе над данной формулой. Величина стандартной ошибки выведена в ту ячейку, где размещена сложная формула, общий вид которой в нашем случае следующий:

      =СТАНДОТКЛОН.В(B2:B13)/КОРЕНЬ(СЧЁТ(B2:B13))

      Результат вычисления ошибки средней арифметической составил 0,505793. Запомним это число и сравним с тем, которое получим при решении поставленной задачи следующим способом.

    Результат вычисления стандартной ошибки в сложной формуле в Microsoft Excel

    Но дело в том, что для малых выборок (до 30 единиц) для большей точности лучше применять немного измененную формулу. В ней величина стандартного отклонения делится не на квадратный корень от количества элементов выборки, а на квадратный корень от количества элементов выборки минус один. Таким образом, с учетом нюансов малой выборки наша формула приобретет следующий вид:

    =СТАНДОТКЛОН.В(B2:B13)/КОРЕНЬ(СЧЁТ(B2:B13)-1)

    Результат вычисления стандартной ошибки для малой выборки в Microsoft Excel

    Урок: Статистические функции в Экселе

    Способ 2: применение инструмента «Описательная статистика»

    Вторым вариантом, с помощью которого можно вычислить стандартную ошибку в Экселе, является применение инструмента «Описательная статистика», входящего в набор инструментов «Анализ данных» («Пакет анализа»). «Описательная статистика» проводит комплексный анализ выборки по различным критериям. Одним из них как раз и является нахождение ошибки средней арифметической.

    Но чтобы воспользоваться данной возможностью, нужно сразу активировать «Пакет анализа», так как по умолчанию в Экселе он отключен.

    1. После того, как открыт документ с выборкой, переходим во вкладку «Файл».
    2. Переход во вкладку Файл в Microsoft Excel

    3. Далее, воспользовавшись левым вертикальным меню, перемещаемся через его пункт в раздел «Параметры».
    4. Перемещение в раздел Параметры в Microsoft Excel

    5. Запускается окно параметров Эксель. В левой части данного окна размещено меню, через которое перемещаемся в подраздел «Надстройки».
    6. Переход в подраздел надстройки окна параметров в Microsoft Excel

    7. В самой нижней части появившегося окна расположено поле «Управление». Выставляем в нем параметр «Надстройки Excel» и жмем на кнопку «Перейти…» справа от него.
    8. Переход в окно надстроек в Microsoft Excel

    9. Запускается окно надстроек с перечнем доступных скриптов. Отмечаем галочкой наименование «Пакет анализа» и щелкаем по кнопке «OK» в правой части окошка.
    10. Включение пакета анализа в окне надстроек в Microsoft Excel

    11. После выполнения последнего действия на ленте появится новая группа инструментов, которая имеет наименование «Анализ». Чтобы перейти к ней, щелкаем по названию вкладки «Данные».
    12. Переход во вкладку Данные в Microsoft Excel

    13. После перехода жмем на кнопку «Анализ данных» в блоке инструментов «Анализ», который расположен в самом конце ленты.
    14. Переход в Анализ данных в Microsoft Excel

    15. Запускается окошко выбора инструмента анализа. Выделяем наименование «Описательная статистика» и жмем на кнопку «OK» справа.
    16. Переход в описательную статистику в Microsoft Excel

    17. Запускается окно настроек инструмента комплексного статистического анализа «Описательная статистика».

      В поле «Входной интервал» необходимо указать диапазон ячеек таблицы, в которых находится анализируемая выборка. Вручную это делать неудобно, хотя и можно, поэтому ставим курсор в указанное поле и при зажатой левой кнопке мыши выделяем соответствующий массив данных на листе. Его координаты тут же отобразятся в поле окна.

      В блоке «Группирование» оставляем настройки по умолчанию. То есть, переключатель должен стоять около пункта «По столбцам». Если это не так, то его следует переставить.

      Галочку «Метки в первой строке» можно не устанавливать. Для решения нашего вопроса это не важно.

      Далее переходим к блоку настроек «Параметры вывода». Здесь следует указать, куда именно будет выводиться результат расчета инструмента «Описательная статистика»:

      • На новый лист;
      • В новую книгу (другой файл);
      • В указанный диапазон текущего листа.

      Давайте выберем последний из этих вариантов. Для этого переставляем переключатель в позицию «Выходной интервал» и устанавливаем курсор в поле напротив данного параметра. После этого клацаем на листе по ячейке, которая станет верхним левым элементом массива вывода данных. Её координаты должны отобразиться в поле, в котором мы до этого устанавливали курсор.

      Далее следует блок настроек определяющий, какие именно данные нужно вводить:

      • Итоговая статистика;
      • К-ый наибольший;
      • К-ый наименьший;
      • Уровень надежности.

      Для определения стандартной ошибки обязательно нужно установить галочку около параметра «Итоговая статистика». Напротив остальных пунктов выставляем галочки на свое усмотрение. На решение нашей основной задачи это никак не повлияет.

      После того, как все настройки в окне «Описательная статистика» установлены, щелкаем по кнопке «OK» в его правой части.

    18. Окно описаительная статистика в Microsoft Excel

    19. После этого инструмент «Описательная статистика» выводит результаты обработки выборки на текущий лист. Как видим, это довольно много разноплановых статистических показателей, но среди них есть и нужный нам – «Стандартная ошибка». Он равен числу 0,505793. Это в точности тот же результат, который мы достигли путем применения сложной формулы при описании предыдущего способа.

    Результат расчета стандартной ошибки путем применения инструмента Описательная статистика в Microsoft Excel

    Урок: Описательная статистика в Экселе

    Как видим, в Экселе можно произвести расчет стандартной ошибки двумя способами: применив набор функций и воспользовавшись инструментом пакета анализа «Описательная статистика». Итоговый результат будет абсолютно одинаковый. Поэтому выбор метода зависит от удобства пользователя и поставленной конкретной задачи. Например, если ошибка средней арифметической является только одним из многих статистических показателей выборки, которые нужно рассчитать, то удобнее воспользоваться инструментом «Описательная статистика». Но если вам нужно вычислить исключительно этот показатель, то во избежание нагромождения лишних данных лучше прибегнуть к сложной формуле. В этом случае результат расчета уместится в одной ячейке листа.

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Предостеречь от поступка лексическая ошибка
  • Предельная ошибка выборки 1 среднее квадратическое отклонение 5
  • Предостеречь от ошибки как пишется
  • Предельная ошибка атрибуции
  • Предостеречь от опасности лексическая ошибка