2 Le elaborazioni statistiche
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- Leonora Corradini
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1 Modulo STATISTICA DESCRITTIVA Utà Ddattche: La Statstca Le elaborazo statstche
2 OBIETTIVI DIDATTICI SAPERE: llustrare le fas d ua dage statstca; defre e rcooscere le mede statstche; defre e rcooscere la moda e la medaa; llustrare l cocetto d varabltà; defre e rcooscere rapport statstc; SAPER FARE: la rappresetazoe d dat statstc attraverso tabelle e grafc; la lettura e l terpretazoe d tabelle e grafc d dat statstc; l calcolo delle mede statstche, della moda e della medaa; l calcolo della varabltà; l calcolo de rapport statstc.
3 LA STATISTICA 3
4 LA STATISTICA La Statstca è l applcazoe del metodo scetfco allo studo de feome collettv 4 Statstca Metodologca (S. Descrttva) raccoglere ed elaborare dat allo scopo d descrvere feome collettv; Statstca Matematca (S. Iduttva) studare feome collettv allo scopo d trarre prevso relatve al comportameto futuro.
5 I FENOMENI COLLETTIVI Iseme d feome sgol, tutt dello stesso tpo: p. es. feome atural, socal, ecoomc, demografc, satar, scolastc, 5 TIPICI feome atural (caduta d u grave, dstegrazoe dell atomo, reazo chmche, ) ATIPICI feome socal, ecoomc, demografc, satar, scolastc, (frequeza scolastca, tpo d abbglameto, )
6 L INDAGINE STATISTICA POPOLAZIONE seme omogeeo d elemet (o ecessaramete d persoe) 6 INDIVIDUO utà statstca, coè l sgolo elemeto della popolazoe; semplce (se corrspode ad u sgolo elemeto, p.es. ua persoa) - composto (se corrspode ad u gruppo d elemet, p.es. u ucleo famlare) CARATTERI STATISTICI aspett della popolazoe che devoo essere aalzzat; qualtatv (ttolo d studo, età, sesso, ) o quattatv ( d fgl, d mpegat, quattà prodotte, ); s mafestao modaltà DATI STATISTICI valor che s rcavao
7 CARATTERI STATISTICI C. QUALITATIVI espress forma verbale, possoo avere vare mafestazo. Esemp: Colore degl occh: celest, grg, er, Ttolo d studo: l. elemetare, l. meda, dploma, laurea C. QUANTITATIVI espress da u umero, che e rappreseta l valore, modo dscreto oppure cotuo. Esemp: Numero d fgl ua famgla Temperature d ua localtà 7 MUTABILE STATISTICA carattere statstco qualtatvo VARIABILE STATISTICA carattere statstco quattatvo FREQUENZA d volte cu s è mafestata la modaltà INTENSITA msura della modaltà
8 LE FASI DELL INDAGINE STATISTICA 8 ) Aals del feomeo ) Rlevazoe (raccolta e spoglo) de dat 3) Rappresetazoe (tabulare e grafca) de dat 4) Elaborazoe (matematca) de dat 5) Iterpretazoe de dat
9 LE TABELLE E I GRAFICI T. a semplce etrata s rappreseta u solo carattere c. quattatvo, s parla d serazoe statstca c. qualtatvo, s parla d sere statstca s. storca (temporale) s. geografca (terrtorale) s. rettlea s. cclca s. scoessa T. a doppa etrata s rappresetao due o pù caratter t. d cotgeza, se caratter soo etramb qualtatv, t. d correlazoe, se caratter soo etramb quattatv, t. mste, se uo è qualtatvo e l altro è quattatvo 9 Grafc dagramm coordate cartesae o polar, stogramm, ortogramm, areogramm, cartogramm, deogramm
10 ESEMPIO sere statstca Dstrbuzoe degl studet tala secodo l tpo d scuole (A.s. 984/85, ISTAT, Auaro Statstco Italao, 985, pag. 37) N Tp d N alu scuole scrtt Matere Elemetar Mede Superor TOTALE AREOGRAMMA (N alu scrtt per tpo d scuola) Esprme le frequeze del feomeo Iscrzo scolastche secodo le modaltà del carattere qualtatvo Tp d scuole" DIAGRAMMA CARTESIANO 0 3% 5% Matere Elemetar Mede Superor N alu scrtt % 36% 3 4 Tp d scuole
11 ESEMPIO - bs ORTOGRAMMA N alu scrtt Matere Elemetar Mede Superor Tp d scuole ORTOGRAMMA Og rettagolo ha per base u segmeto geerco e l altezza proporzoale alla frequeza ISTOGRAMMA Matere Elemetar Mede Superor ISTOGRAMMA Og rettagolo ha per base u segmeto proporzoale alla modaltà e la sua area è proporzoale alla frequeza. Se le bas soo tutte ugual, le altezze soo proporzoal alle frequeze, come ell ORTOGRAMMA. 0 N alu scrtt
12 ESEMPIO sere storca Depost a rsparmo delle azede d credto (valor assolut mlo d lre) (ISTAT, Auaro Statstco Italao, 985, pag. 506) Depost a A rsparmo (mlard d lre) Esprme le testà del feomeo "Rsparmo depost bacar" secodo le modaltà del carattere qualtatvo "Tempo-A" DIAGRAMMA CARTESIANO 6% AREOGRAMMA Depost a rsparmo ( mlard d lre) 3% 5% 9% 7% Depost a rsparmo ( mlard d lre) A
13 ESEMPIO 3 sere cclca Temperatura meda ella cttà d VERONA el Mes Temperatura C Geao 5 Febbrao 8 Marzo 0 Aprle 4 Maggo 6 Gugo Luglo 5 Agosto Settembre 8 Ottobre 5 Novembre 0 Dcembre 6 Temperature C Esprme le testà del feomeo "Temperatura meda d ua localtà C " secodo le modaltà del carattere qualtatvo "Tempo-Mes" DIAGRAMMA CARTESIANO Mes
14 ESEMPIO 5 sere storca Dstrbuzoe mesle de matrmo celebrat u determato Comue A 989 e Mes N matrmo (mglaa) N matrmo ( mglaa) Geao 3 8 Febbrao 5 30 Marzo 6 Aprle 4 39 Maggo Gugo Luglo 5 Agosto Settembre 45 5 Ottobre 4 43 Novembre 3 7 Dcembre 34 3 TOTALI ISTOGRAMMA Novembre Ottobre Settembre DIAGRAMMA POLARE (radar) Dstrbuzoe de matrmo Dcembre Agosto Geao Febbrao Gugo Marzo Aprle Maggo Geao Febbrao Marzo Aprle Maggo Gugo Luglo Mes Agosto Settembre Ottobre Novembre Dcembre Luglo
15 ESEMPI e tabelle a doppa etrata Dstrbuzoe della popolazoe del Pemote secodo l sesso e le provce d resdeza (ISTAT, 985, pag. ) Sesso Provce Masch Femme TOTALI Toro Vercell Novara Cueo Ast Alessadra TOTALI Tabella d cotgeza Caratter etramb qualtatv (mutable statstca doppa) 5 Dstrbuzoe d 00 abtazo secodo l umero d va ed compoet della famgla Compoet famgla N va TOTALI TOTALI Tabella d correlazoe Caratter etramb quattatv (varable statstca doppa)
16 LE ELABORAZIONI STATISTICHE 6
17 TIPI DI ELABORAZIONI STATISTISCHE Le mede (dc d poszoe) Mede d calcolo (m. ferme): artmetca, geometrca, quadratca, armoca Mede d poszoe (m. lasche): medaa, moda 7 La varabltà (dc d varabltà) Campo d varazoe (o d escursoe), Scarto semplce medo, Scarto quadratco medo, Coeffcete d varazoe (d varabltà), Cocetrazoe I rapport statstc R. d composzoe, d dervazoe, d frequeza, d durata Numer dc
18 8 MEDIA ARITMETICA Semplce: Poderata: M s... p M N.....
19 9 MEDIA GEOMETRICA Semplce: Poderata: s G... N N p N G N.....
20 0 MEDIA ARMONICA Semplce: Poderata: s A... N..... p A......
21 MEDIA QUADRATICA Semplce: Poderata: N..... Q s... p Q......
22 OSSERVAZIONI M. Artmetca è la pù utlzzata perché rappreseta l valore d equdstrbuzoe del feomeo M. Geometrca s utlzza: se dat statstc soo tutt postv quado ha seso moltplcare fra d loro dat statstc M. Quadratca s utlzza: per elmare l effetto del sego se valor soo o molto pccol oppure molto grad M. Armoca s utlzza se ha seso calcolare gl vers A<G<M<Q
23 ESEMPI DI MEDIA ARITMETICA N orde Gruppo A msura del salto (m) N orde Gruppo B msura del salto (m),36,95,46,6 3,6 3,95 4,54 4,84 5,94 5,6 6,85 6,74 7,75 7,78 8,88 8,64 9,6 9,30 0,90 0,6,65,7,53,58 3,36 3,75 4,67 4,45 5,46 5,73 6,60 6,48 7,50 7,3 8,67 9,65 M s (A),67 0,78 M s (B),7,,86 36,76 Frequeze class frequeza A frequeza B valore cetrale,0 -,40,40 -,60,60 -,80,80 -,00,00 -,0 Class A B,0 -,40,30,60,30,40 -,60 6 3,50 9,00 4,50,60 -,80 8 8,70 3,60 3,60,80 -,00 5 3,90 9,50 5,70,00 -,0,0,0,0 6 36,80 7,0 M p (A),67 M p (B),70 Cofroto de due grupp 3 frequeza A frequeza B
24 ESEMPI DI MEDIA GEOMETRICA SEMPLICE Ao Prezzo (Euro) Varazoe rspetto all'ao precedete 990 5,8-99 6,4, ,6, , 0, ,8, G s,0406 Tasso medo d varazoe de prezz 4,06% Ao Produzoe (toellate) Varazoe rspetto all'ao precedete 99 98, ,0, ,5, ,0 0, ,0, ,0,909 G s,680 Tasso medo d varazoe della produzoe 6,80%
25 ESEMPI DI MEDIA ARMONICA SEMPLICE 5 Tempo Prezzo al ltro della beza (Euro) / I 0,96,04 II,0 0,98 III,05 0,95 IV,08 0,93 3,90 A s,03 Costo medo d ltro d beza,03 Goro della settmaa Tempo (m) mpegato per percorrere 4 km Veloctà meda (km/h) / Cttà Prezzo utaro (Euro) Luedì ,04 Mlao 0,85,8 Martedì 0 4 0,0 Fracoforte 0,70,43 Mercoledì ,03 Marsgla,0 0,9 Govedì 40 0,03 Bruelles 0,95,05 Veerdì ,04 4,57 0,5 A s 3,3 A s 0,88 Veloctà meda km/h 3,3 Potere d'acqusto,4 /
26 ESEMPI DI MEDIA QUADRATICA ) ) La seguete tabella rporta le varazo Sao dat 7 quadrat: uo d lato 3 m, uo d 6 della temperatura relatve ad alcu gor d ua settmaa rspetto alla temperatura meda stagoale. Calcolare l valore della varazoe meda della temperatura. Gor Varazo d temperatura ( C) Luedì -,5 6,5 Martedì,5,5 Mercoledì 0,8 0,64 Govedì -,5,5 Veerdì -,4 5,76 7,5 Q s,85 lato 4 m, due d lato 7 m e tre d lato 0 m. Voledo sostturl co sette quadrat ugual avet complessvamete la stessa area, calcolare la msura comue del lato. lato quadrat N. quadrat Q p 7,77
27 MODA, MEDIANA E FRATTILI La MODA (o valore ormale) d ua dstrbuzoe statstca ordata seso crescete è l dato al quale corrspode la massma frequeza. 7 La MEDIANA (o valore medao) d ua dstrbuzoe statstca ordata seso crescete è l dato che bpartsce la dstrbuzoe. Se dat soo dspar la medaa è l dato che occupa la poszoe cetrale; Se dat soo par la medaa è la meda artmetca de due dat che occupao la poszoe cetrale; Se dat hao le frequeze, ache se suddvse class, s devoo calcolare le frequeze cumulate. I FRATTILI d ua dstrbuzoe statstca ordata seso crescete soo dat che dvdoo part ugual la dstrbuzoe: Quartl, dvdoo 4 part: Q, Q, Q 3 (Q è la medaa) Decl, dvdoo 0 part; D, D, D 9 Percetl, dvdoo 00 part; P, P, P 99
28 ESEMPI DI MODA 8 Valor dscret Frequeze Voto Frequeza N. alu Frequeza ma. 9 0 Moda 5 e 7 5 Massma frequeza 5 Moda 3 Valor co frequeze Class d ampezza uguale Tempo mpegato (m) Frequeze Frequeza N. alu Valor Tempo mpegato (m) Class d ampezze dverse Frequeza N. alu Ampezza classe Rapporto tra Frequeza ed Ampezza classe , , , , , , ,8 Frequeza ma. 40 Classe Modale 0-0 Massmo rapporto Frequeza/Ampezza classe 9 Classe Modale 0-5 N alu Vot
29 ESEMPI DI MEDIANA Valor ordat seso crescete Valor sgol Valor Valor ordat seso crescete Medaa 9 Medaa 37 N fratell Valor co frequeze Frequeza N allev Frequeze cumulate Tempo mpegato (m) Class d frequeze Frequeza N. alu Frequeze cumulate F.C. dspar 3 F.C. dspar 33 Medaa Medaa 0,9 9
30 ESEMPIO DI MEDIE SEMPLICI 30 Paes della C.E.E. (ao 987) Cosumo auo d almet surgelat pro-capte ( kg) / Paes della C.E.E. (ao 987) Cosumo auo d almet surgelat pro-capte ( kg) Frequeze cumulate Fraca 5,4 5,4 9,6 0,9 Itala,, Germaa Federale 6,0 6,0 36,00 0,7 Irlada 3,7 5,9 Itala,, 4,84 0,45 Fraca 5,4,3 Belgo-Lussemburgo 6,3 6,3 39,69 0,6 Germaa Federale 6,0 7,3 Paes Bass 9,7 9,7 94,09 0,0 Belgo-Lussemburgo 6,3 3,6 Damarca 3,7 3,7 87,69 0,07 Paes Bass 9,7 33,3 Irlada 3,7 3,7 3,69 0,7 Rego Uto 3, 46,4 Rego Uto 3, 3, 7,6 0,08 Damarca 3,7 60, SOMME 60, 576,77,49 PRODOTTI.89.50,3 Meda Artmetca M 7,5 Meda Geometrca G 6,4 Meda Quadratca Q 8,5 Meda Armoca A 5,4 Moda Damarca Medaa Paes Bass 3,7 è la massma frequeza 30,55 è l caso cu la frequeza cumulata è dspar
31 ESEMPIO DI MEDIE PONDERATE 3 class frequeza valore cetrale / / Frequeze cumulate ,0000E ,0 0, ,000E ,05 0, ,9049E ,03 0, ,6777E ,03 0, ,85E ,0 0, ,6796E ,0 0, ,599E ,36 Meda Artmetca M 39,3 Meda Geometrca G 36,3 Meda Quadratca Q 4,8 Meda Armoca A 3,4 Class d uguale ampezza gà ordate Classe modale Frequeza massma Medaa 39, Frequeza Cumulata par, qud: 44/ INTERPOLAZIONE LINEARE (45-35) (9-7) (35-35) ( -7) * 5 /
32 3 LA VARIABILITA Campo d varazoe (o d escursoe): Scarto quadratco medo: Scarto semplce medo: ( ) M σ M S M ma m σ Varaza: M M S ( ) M σ Coeffcete d varazoe (o d varabltà): M CV σ
33 ESEMPIO DI STUDIO DELLA VARIABILITA Da ua aals codotta u campoe d 000 famgle del Nord Itala e 000 famgle del Sud Itala per rlevare l umero de local delle case d abtazoe, s soo rlevat seguet dat; studare la varabltà del feomeo. 33 N. local Famgle Famgle del Nord del Sud
34 VARIABILITA FAMIGLIE DEL NORD 34 N. local Famgle del Nord -M -M (-M) -M (-M) Meda artmetca M Campo d varazoe Scostameto semplce medo S M Scostameto quadratco medo σ Coeffcete d varazoe CV 3 6,4,505 0,508 50,8%
35 VARIABILITA FAMIGLIE DEL SUD 35 N. local Famgle del Sud -M -M (-M) -M (-M) Meda artmetca M Campo d varazoe Scostameto semplce medo S M Scostameto quadratco medo σ Coeffcete d varazoe CV 3 6,00,3 0, ,05%
36 CONCLUSIONE Famgle N. local del Nord Meda artmetca M Campo d varazoe Scostameto semplce medo S M Scostameto quadratco medo σ Coeffcete d varazoe CV 3 6,4,505 0,508 50,8% 36 Famgle N. local del Sud Meda artmetca M Campo d varazoe Scostameto semplce medo S M Scostameto quadratco medo σ Coeffcete d varazoe CV 3 6,00,3 0, ,05% Le due dstrbuzo hao lo stesso valore medo, ma quella relatva alle famgle del Sud preseta ua varabltà more rspetto a quella delle famgle del Nord, perché ha gl scostamet med, semplce e quadratco, e l coeffcete d varazoe feror.
37 LA CONCENTRAZIONE METODO DI LORENZ 37 Valor Frequeze Itestà Frequeze ass. cum. Itestà ass.cum. Frequeze rel. cum. Itestà rel.cum. Itestà rel. cum. D Rapporto d cocetrazoe area d cocetrazoe R C area d cocetrazoe massma B C area tragolo OD D somma aree trapez area tragolo OD D O A A B C D Frequeze rel. cum. 0 R C
38 Itestà rel. cum. IL RAPPORTO DI CONCENTRAZIONE B R C massma cocetrazoe Itestà rel. cum. B 38 spezzata d cocetrazoe O R C 0 Frequeze rel. cum. A Itestà rel. cum. D O Frequeze rel. cum. A equdstrbuzoe C 0 < R C < cocetrazoe varable O A B A B C D Frequeze rel. cum.
39 ESEMPIO DI STUDIO DELLA CONCENTRAZIONE Studare la cocetrazoe del reddto d 00 persoe. Class d reddto (mlo d ) N d persoe Class Valor cetrale Frequeze Itestà Frequeze ass. cum. Itestà ass. cum. Frequeze rel. cum. Itestà rel. cum ,00 0, ,0 0, ,45 0, ,85 0, ,95 0, ,00,00 00 Area tragolo Area tragolo T Area trapezo T Area trapezo T3 Area trapezo T4 Area trapezo T5 0,5 0,005 0,035 0,90 0,080 0,047 R C 0,84 8,4% Il reddto è poco cocetrato. Itestà rel. cum.,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,0 0,0 0,00 Grafco d Lorez 0,00 0,0 0,0 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90,00 Frequeze rel. cum. Curva d cocetrazoe Retta d equdstrbuzoe
40 I RAPPORTI STATISTICI 40 U rapporto statstco è l rapporto tra due dat statstc, geeralmete espresso percetuale. Rapporto d composzoe Rapporto d coessteza Rapporto d dervazoe Rapporto d durata Rapporto d rpetzoe Rapporto d destà I umer dc soo rapport statstc otteut assumedo u dato della dstrbuzoe come base d rfermeto; soo geeralmete espress percetuale. Numer dc a base fssa Numer dc a base moble
41 Ao ESEMPI DI RAPPORTI STATISTICI R. d composzoe Dstrbzoe della spesa ( mlo d ) per tpologa d spettacolo Itala el 000. Tpo d spettacolo Spesa ( mlo ) Rapport d composzoe ( %) Teatro e cocert.8,65 Cema ,68 Trattemeto var , Mafestazo sportve , ,00 R. d dervazoe I u Comue s soo rlevat seguet dat. N at N mort N matrmo Popolazoe Quozete d ataltà (per 000 abtat) R. d destà Popolazoe dell'itala Settetroale. Rego Quozete d mortaltà (per 000 abtat) Quozete d uzaltà (per 000 abtat) ,8 9,34 0, ,35 9,58, ,95 9,04 0, ,56 8,69 0, ,35 8,35 0, ,87 7,53 0, ,68 7,4 0, ,57 6,73 0,5 Abtat ( mglaa) Superfce ( km ) 4 Destà (ab./km ) Emla-Romaga Frul-Veeza Gula Lgura Lombarda Pemote Toscaa Treto-Alto Adge Veeto Val d'aosta
42 ESEMPIO DI NUMERI INDICI Sere storca della produzoe d eerga elettrca e d beza, el perodo Numer dc Numer dc a Produzoe semplc (base: 984 base moble 00) A Eerga elettrca (mlo d kwh) Beza (mglaa d t) Eerga elettrca (mlo d kwh) Beza (mglaa d t) Eerga elettrca (mlo d kwh) Beza (mglaa d t) Numer dc semplc (base: 98400) Produzoe A Eerga elettrca (mlo d kwh) Beza (mglaa d t)
Lezione 4. La Variabilità. Lezione 4 1
Lezoe 4 La Varabltà Lezoe 4 1 Defzoe U valore medo, comuque calcolato, o è suffcete a rappresetare l seme delle osservazo effettuate (o l seme de valor assut dalla varable statstca); è ecessaro qud affacare
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