الإحصاء · الصف الثالث الثانوي
نصف المدى الربيعي
مقياس نصف المدى الربيعي للتشتت وقانونه (الرباعي الثالث ناقص الأول مقسومًا على اثنين)، وحسابه من البيانات المفردة والجدول التكراري، ومقارنته بالمدى وتأثير القيم المتطرفة، ومميزاته وعيوبه، مع أمثلة محلولة.
آخر تحديث: · كيف نراجع المحتوى
مقدمة
- البند: 3-2 من الوحدة الثانية (مقاييس متقدمة في الإحصاء)
- الشعبة: أدبي فقط (بديل الرياضيات البحتة لهذه الشعبة)
فصلان متوسط درجاتهما واحد، لكن درجات أحدهما متقاربة جدًّا ودرجات الآخر متباعدة. كيف تعبّر عن هذا الفرق بعدد واحد؟ نحتاج إلى مقياس للتشتت. عرفت المدى، وفي هذا الدرس تتعلم مقياسًا لا يتأثر كثيرًا بالقيم الشاذة هو نصف المدى الربيعي.
أهداف التعلم
- أن تعرّف نصف المدى الربيعي وتكتب قانونه.
- أن تحسبه من بيانات مفردة ومن جدول تكراري.
- أن تقارنه بالمدى وتفسر استخدامه عند وجود قيم متطرفة.
- أن تذكر مميزاته وعيوبه.
شرح الدرس
أولًا: من المدى إلى نصف المدى الربيعي
المدى = أكبر قيمة − أصغر قيمة. وهو بسيط لكنه يعتمد على قيمتين فقط، فتؤثر فيه أي قيمة متطرفة. أما التمثيل الصندوقي فيحتوي صندوقه على نحو 50% من القيم المتوسطة دون المتطرفة، ومنه يأتي مقياس التشتت الآتي.
المدى الربيعي = ، ونصف المدى الربيعي هو نصفه:
حيث نصف المدى الربيعي، و الرباعي الأعلى، و الرباعي الأدنى.
ثانيًا: الحساب من بيانات مفردة
مثال 1: القيم: 7، 9، 12، 14، 15، 18، 20، 21، 25، 27، 30، 34 (). من درس الرباعيات: و:
ويكون المدى .
ثالثًا: الحساب من جدول تكراري
نعيّن و بالجدول المتجمع الصاعد ثم نطبق القانون.
مثال 2: من جدول عدد الكتب التي قرأها 40 طالبًا (في درس الرباعيات) وجدنا و:
رابعًا: لماذا نستخدمه؟ أثر القيمة المتطرفة
مثال 3: درجات سبعة طلاب: 12، 15، 17، 20، 22، 25، 30. هنا و فـ والمدى . فإذا أضفنا درجة شاذة أصبحت القيم ثمانية: و فـ تقريبًا، أما المدى فصار .
| المقياس | قبل إضافة القيمة الشاذة | بعد إضافتها |
|---|---|---|
| المدى | 18 | 88 |
| نصف المدى الربيعي | 5 | 6.625 |
تغير المدى بقدر كبير، وتغير نصف المدى الربيعي قليلًا؛ لذلك يُفضَّل نصف المدى الربيعي عند وجود قيم متطرفة.
خامسًا: المميزات والعيوب
- المميزات: بسيط وسهل الحساب، ولا يتأثر كثيرًا بالقيم المتطرفة فيفضَّل في حالة وجودها.
- العيوب: لا يأخذ كل القيم في الاعتبار؛ فهو يعتمد على الرباعيين فقط.
أمثلة وتطبيقات
تطبيق: مجموعتان من الطلاب: الأولى والثانية . أيهما أكثر تجانسًا؟ الأولى؛ لأن نصف مداها الربيعي أصغر أي أن تشتت النصف الأوسط من درجاتها أقل.
| الموقف | المقياس الأنسب |
|---|---|
| بيانات دخول أسر فيها دخل شاذ كبير جدًّا | نصف المدى الربيعي |
| درجات فصل متقاربة بلا قيم شاذة | المدى أو نصف المدى الربيعي |
ملاحظات مهمة
- لا تقسم على إذا طُلب المدى الربيعي؛ القسمة على خاصة بنصف المدى الربيعي.
- احسب و أولًا بدقة، فهما أساس الحل.
- كلما صغر نصف المدى الربيعي دل على أن النصف الأوسط من البيانات متقارب.
- المقاييس الأخرى للتشتت (المدى والانحراف المعياري والتباين) لها استخداماتها؛ ولا يعني تفضيل أحدها إلغاء غيره.
المفاهيم الأساسية
- المدى: الفرق بين أكبر قيمة وأصغر قيمة.
- المدى الربيعي: .
- نصف المدى الربيعي: .
- القيمة المتطرفة: قيمة بعيدة جدًّا عن بقية القيم.
ملخص الدرس
نصف المدى الربيعي مقياس للتشتت يساوي نصف الفرق بين الرباعيين الثالث والأول. نحسبه من الرباعيات سواء من بيانات مفردة أو من جدول تكراري. مزاياه بساطته وقلة تأثره بالقيم المتطرفة، وعيبه أنه لا يأخذ كل القيم في الحسبان.
أسئلة للتدريب
- أوجد المدى ونصف المدى الربيعي للقيم: 4، 6، 7، 9، 10، 12، 13، 16.
- إذا كان و فما نصف المدى الربيعي والمدى الربيعي؟
- لماذا يُفضَّل نصف المدى الربيعي على المدى عند وجود قيمة متطرفة؟
- اذكر عيبًا واحدًا لنصف المدى الربيعي.
- جدول تكراري و، أوجد نصف المدى الربيعي.
- مجموعتان نصفا مداهما الربيعيان 2.5 و6؛ أيهما أقل تشتتًا ولماذا؟