Конечно, давайте подробно решим задачу по шагам.
Дано:
Возраст студентов и количество студентов:
| Возраст, лет | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | Итого, 750 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Число студентов | 20 | 80 | 90 | 110 | 130 | 170 | 90 | 60 |
Общее число студентов:
\[ N = 750 \]
1. Расчет среднего возраста (обозначим как \(\bar{x}\)):
Формула среднего арифметического по группам:
\[ \bar{x} = \frac{\sum (x_i \cdot n_i)}{N} \]
где:
- \(x_i\) — возраст,
- \(n_i\) — число студентов в группе.
Вычисляем сумму по группам:
\[ \sum (x_i \cdot n_i) = 17 \times 20 + 18 \times 80 + 19 \times 90 + 20 \times 110 + 21 \times 130 + 22 \times 170 + 23 \times 90 + 24 \times 60 \]
Посчитаем по отдельности:
- \(17 \times 20 = 340\)
- \(18 \times 80 = 1440\)
- \(19 \times 90 = 1710\)
- \(20 \times 110 = 2200\)
- \(21 \times 130 = 2730\)
- \(22 \times 170 = 3740\)
- \(23 \times 90 = 2070\)
- \(24 \times 60 = 1440\)
Суммируем:
\[ 340 + 1440 + 1710 + 2200 + 2730 + 3740 + 2070 + 1440 = 14630 \]
Теперь считаем средний:
\[ \bar{x} = \frac{14630}{750} \approx 19.5 \text{ лет} \]
2. Расчет размаха вариации (\( R \)):
Размах — разница между максимально возможным и минимальным возрастом:
\[ R = x_{max} - x_{min} = 24 - 17 = 7 \text{ лет} \]
3. Расчет среднего линейного отклонения (\( \Delta \)):
Среднее линейное отклонение — среднее арифметическое абсолютных отклонений от среднего:
\[ \Delta = \frac{\sum n_i \times |x_i - \bar{x}|}{N} \]
Вычислим отдельно для каждого возраста:
| Возраст | \(x_i\) | \(|x_i - 19.5|\) | \(n_i\) | \(n_i \times |x_i - 19.5|\) |
|---|---|---|---|---|
| 17 | 17 | 2.5 | 20 | \(20 \times 2.5 = 50\) |
| 18 | 18 | 1.5 | 80 | \(80 \times 1.5 = 120\) |
| 19 | 19 | 0.5 | 90 | \(90 \times 0.5 = 45\) |
| 20 | 20 | 0.5 | 110 | \(110 \times 0.5 = 55\) |
| 21 | 21 | 1.5 | 130 | \(130 \times 1.5 = 195\) |
| 22 | 22 | 2.5 | 170 | \(170 \times 2.5 = 425\) |
| 23 | 23 | 3.5 | 90 | \(90 \times 3.5 = 315\) |
| 24 | 24 | 4.5 | 60 | \(60 \times 4.5 = 270\) |
Теперь сумма:
\[ 50 + 120 + 45 + 55 + 195 + 425 + 315 + 270 = 1475 \]
Среднее линейное отклонение:
\[ \Delta = \frac{1475}{750} \approx 1.97 \text{ лет} \]
4. Расчет дисперсии (\( s^2 \)):
Дисперсия — это средний квадрат отклонений от среднего:
\[ s^2 = \frac{\sum n_i (x_i - \bar{x})^2}{N} \]
Посчитаем \((x_i - 19.5)^2\):
| Возраст | \(x_i\) | \((x_i - 19.5)^2\) | \(n_i\) | \(n_i \times (x_i - 19.5)^2\) |
|---|---|---|---|---|
| 17 | 17 | \(2.5^2=6.25\) | 20 | \(20 \times 6.25=125\) |
| 18 | 18 | \(1.5^2=2.25\) | 80 | \(80 \times 2.25=180\) |
| 19 | 19 | \(0.5^2=0.25\) | 90 | \(90 \times 0.25=22.5\) |
| 20 | 20 | \(0.5^2=0.25\) | 110 | \(110 \times 0.25=27.5\) |
| 21 | 21 | \(1.5^2=2.25\) | 130 | \(130 \times 2.25=292.5\) |
| 22 | 22 | \(2.5^2=6.25\) | 170 | \(170 \times 6.25=1062.5\) |
| 23 | 23 | \(3.5^2=12.25\) | 90 | \(90 \times 12.25=1102.5\) |
| 24 | 24 | \(4.5^2=20.25\) | 60 | \(60 \times 20.25=1215\) |
Сумма:
\[ 125 + 180 + 22.5 + 27.5 + 292.5 + 1062.5 + 1102.5 + 1215 = 4305 \]
Дисперсия:
\[ s^2 = \frac{4305}{750} \approx 5.74 \text{ лет}^2 \]
5. Среднее квадратическое отклонение (\( s \)):
\[ s = \sqrt{s^2} = \sqrt{5.74} \approx 2.4 \text{ лет} \]
6. Относительные показатели вариации:
- Коэффициент вариации (CV):
\[ CV = \frac{s}{\bar{x}} \times 100\% \approx \frac{2.4}{19.5} \times 100\% \approx 12.3\% \]
- Показатель относительного размаха:
\[ \frac{R}{\bar{x}} \times 100\% = \frac{7}{19.5} \times 100\% \approx 35.9\% \]
Интерпретация:
- Размах вариации показывает, что возраст студентов колеблется в диапазоне 7 лет.
- Среднее линейное отклонение — в среднем возраст студентов отличается от среднего примерно на 2 года.
- Дисперсия и стандартное отклонение указывают на разброс возрастов.
- Относительные показатели показывают, что разброс относительно среднего составляет около 12-36%, что говорит о средней вариации возраста студентов.
Экономический смысл:
Такая вариация показывает, что студенты факультета довольно разнородны по возрасту, что может влиять на создание учебных групп, методы преподавания, социализацию и т.п.
Если нужен более краткий ответ или объяснение какого-то этапа — скажите!