Một con số đại diện cho cả mẫu
Ta thường nói điểm trung bình, thời gian trung bình hoặc cỡ áo bán nhiều nhất. Các câu hỏi ấy không luôn dùng cùng một số: cần biết muốn mô tả mặt nào của dữ liệu.
Số trung bình
Với $n$ số liệu $x_1,\ldots,x_n$, số trung bình là $\bar x=(x_1+\cdots+x_n)/n$.
Nếu giá trị $x_i$ có tần số $m_i$, ta nhân giá trị với số lần xuất hiện:
$$\bar x=\frac{m_1x_1+\cdots+m_kx_k}{m_1+\cdots+m_k}.$$
Mẫu số là số quan sát, không phải số cột của bảng.
Tính từ bảng tần số
Số sách đã đọc của $10$ học sinh được ghi như sau:
| Số sách | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Số học sinh | 2 | 3 | 4 | 1 |
Tổng số sách là $1\cdot2+2\cdot3+3\cdot4+4\cdot1=24$, nên trung bình mỗi học sinh đọc $24/10=2{,}4$ cuốn. Không lấy trung bình đơn giản của $1,2,3,4$, vì các giá trị có tần số khác nhau.
Trung vị: tìm vị trí giữa
Sắp xếp mẫu tăng dần. Nếu số quan sát lẻ, trung vị là giá trị ở chính giữa. Nếu số quan sát chẵn, trung vị là trung bình của hai giá trị giữa.
Ví dụ mẫu $2,3,3,5,12$ có trung vị $3$, còn mẫu $2,3,5,12$ có trung vị $(3+5)/2=4$. Trung vị không nhất thiết là một giá trị có trong mẫu.
Mốt: giá trị xuất hiện nhiều nhất
Mốt là giá trị có tần số lớn nhất. Trong bảng số sách, $3$ là mốt vì có $4$ học sinh đọc $3$ cuốn, nhiều nhất.
Mẫu $1,1,2,2,3$ có hai mốt $1$ và $2$. Theo quy ước SGK, nếu mọi giá trị có cùng tần số thì mẫu không có mốt, như $1,2,3,4$ hoặc $1,1,2,2$.
Mốt cũng dùng được với dữ liệu phân loại, chẳng hạn cỡ áo được chọn nhiều nhất.
Chọn số đại diện theo câu hỏi
Số trung bình dùng toàn bộ giá trị nên bị kéo lên bởi một giá trị quá lớn. Với $2,3,3,5,12$, trung bình bằng $5$ nhưng phần lớn số liệu ở gần $3$; trung vị $3$ có thể mô tả vị trí giữa rõ hơn.
Cần tính tổng hoặc mức bình quân thì dùng trung bình; cần vị trí giữa và hạn chế ảnh hưởng của giá trị quá lớn hoặc quá nhỏ thì cân nhắc trung vị; cần lựa chọn phổ biến nhất thì dùng mốt. Nên nêu lí do gắn với dữ liệu.
Tìm trung vị
Mẫu $7,2,5,3$ có trung vị bằng bao nhiêu?
Đúng hai giá trị giữa sau sắp xếp.
Chỉ lấy một trong hai giá trị giữa nên chưa đúng.
Chỉ lấy một trong hai giá trị giữa nên chưa đúng.
Đây là số trung bình của cả mẫu.
Lời giải
Sắp xếp $2,3,5,7$, trung vị là $(3+5)/2=4$.
Mô tả mẫu bằng các số đặc trưng
Với mẫu $1,2,2,3,12$, kết luận nào đúng?
Trung vị là giá trị thứ ba, bằng 2, không phải 3.
Đúng. Cả trung vị và mốt bằng 2, còn giá trị lớn 12 tác động trực tiếp đến tổng dùng tính trung bình.
Tổng bằng 20 nên trung bình bằng 4; số 12 chỉ xuất hiện một lần nên không phải mốt.
Giá trị 2 xuất hiện hai lần nên mẫu có mốt là 2.
Lời giải
Ta có
$$\bar x=\frac{1+2+2+3+12}{5}=4.$$
Mẫu đã sắp xếp, nên trung vị là giá trị giữa $2$; giá trị $2$ cũng xuất hiện nhiều nhất nên là mốt. Giá trị $12$ kéo số trung bình lên rõ rệt. Nếu thay $12$ bằng $20$, trung bình tăng thành $5{,}6$, còn trung vị và mốt vẫn bằng $2$. Chọn B.
Những điều cần nhớ
Trung bình dùng tổng, trung vị dùng vị trí sau sắp xếp, mốt dùng tần số. Không có một số luôn đại diện tốt nhất trong mọi tình huống.
Đang học