力荐2023重量级好书《数学好的人是如何思考的》,值得一读再读!

栏目:素质教育  时间:2023-03-30
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  -----精选段落-----

  第7章技能7——从局部看整体

  62 74 80 91 58 72 72 86 69 88

  首先按照大小顺序进行排列:

  58 62 69 72 72 74 80 86 88 91

  接着,做个频数分布表。该例题中的最低分是58分,最高分是91分,所以可设定从55分起每次增加10分。

  首先是平均值。通过原始数据求得的平均值如下:

  由此可见,原始数据的平均值是75.2分。接下来,通过频数分布表求解。

  由此求得的平均值为75分。

  其次是中间值。数据个数为偶数时,取中间2个的平均值。这里是取第5个和第6个的平均值。

  因此,原始数据的中间值是73分。接下来,通过频数分布表求解,由于第5个和第6个的数据都是属于组段值70组段,所以中间值是70分。

  最后是求众数的值。

  原始数据中的72分有2个,

  原始数据的众数=72

  因此,原始数据的众数为72分。

  而频数分布表中,组段值70的频数最多,

  频数分布表的众数=70

  因此,频数分布表的众数为70分。

  把A同学的测试结果画成柱状图和折线图,如下图所示。

  平均值和中间值看似相似,其实不然,特别是如果原始数据非常凌乱,平均值和中间值的差别会很大。如果遇到这类数据,就无法单从平均值中看穿数据的特性,这时候就要参考中间值。

  以日本人的平均年收入为例,下图为厚生劳动省发表的2011年户年收入与户数的分布状况(柱状图)。

  该省户平均收入是538万日元,但从柱状图中可明显看出,一部分高收入家庭拉升了平均值。实际上,低于平均收入的家庭占61.2%,中间值为427万日元,比平均值低了111万日元(约20%)。因此,如果单从平均值来推测整体情况,很容易出现失误。

  初中阶段的数学描述统计就学到这里吧。

  追求更好的“代表”(超出初中数学范围)

  如果代表值不够全面或者不具备代表性,就会让人觉得心里没底。

  请看下面的表格:

  A公司和B公司都是公交公司,表格中的数值表示的是时刻表的误差(分钟)。乍看之下,A公司更加守时。如果看到这些数据就下结论,为时过早,我们来看看表格中数据的平均值吧。

  综上所述,两者的误差平均值都为0分钟。

  由此可见,平均值没有表现出数据的性质,原因在于,数据中存在负值,相互抵消后,就掩盖住误差的本质了。因此,为了统计误差,遇到负值时,要先自乘再取平均值。

  这就是“方差”。

  A公司是1.6分钟,B公司是15分钟,这差别就很大了。而光看表格,看不出误差竟如此之大。

  数据通过自乘所得到的值会放大,如此一来,计算方差的“差”就失去了意义。为了更贴合实际情况,就要在方差上加上根号。

  A公司约1.26分钟,B公司约3.87分钟,可以说标准差“代表”的是各公司公车运行的守时状况。

  什么是偏差值(超出初中数学范围)

  在上面的例子中,我们从时刻表的误差中提取了方差和标准差。一般来说,方差和标准差的作用是弥补数据平均值的误差。即,

  标准差弥补了平均值的不足,也就是说,标准差表现了数据的分布状况。比如,计算某个班级测试结果的标准差,就能了解全班同学的成绩分布状况。如果标准差小,就表示同学们的成绩都集中在平均值附近,而测量成绩“特殊”程度的指标,就是所谓的“偏差值”。

  偏差值的平均点数通常设为50,在此基础上每偏差一个数值,标准差就会有±10的变化。计算公式如下,

  此外,通常情况下,数据集(也被称为正态分布)的所有数据中,约7成的数据有一个点的标准偏差。

  这部分内容就讲到这里啦,如果你想掌握更多相关知识,就在日后慢慢学习积累吧。

  概率(初中2年级)

  人类的直觉不可靠

  人类的直觉是不可靠的,特别是在概率这方面,我们的感觉往往与数学的真理背道而驰。还是举几个例子吧。

  (ⅰ)在一个40人左右的小规模派对上,如果有2个人是同一天生日,一定是一种特别的缘分。

  (ⅱ)购买彩票时,“123456”和“111111”这类数字是不会中奖的。

  (ⅲ)排在后面抽签,中奖几率大。

  (ⅳ)进行一项准确率为99%的检查,被诊断出得了1万人中只有1人才会得的不治之症,这个病人只好写遗嘱了……

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