 |
 |
 |
 |
|
 |
 |
достаточно больших выборок, однако, использование N-1 вместо N
мало влияет на величину
стандартного отклонения. Для упрощения объяснений мы не будем различать здесь стандартное
отклонение выборки и группы и используем для них одну и ту же формулу. Обсуждение этого момента
см. в: Phillips (1992).]
Статистические выводы
Теперь, познакомившись со статистикой как способом описания данных, мы готовы обратиться к
интерпретации данных — тому, как из них делают выводы.
Группа и выборки
Прежде всего, необходимо различать группу и выборку из этой группы. Бюро переписи
Соединенных Штатов пытается описать население в целом путем получения описательного материала
по возрасту, семейному положению и т. д. обо всех жителях страны. Слово группа (population) годится
для бюро переписи, поскольку оно представляет всех людей, живущих в США.
В статистике слово «группа» не ограничено людьми, животными или предметами. Группой
могут быть все величины температур, зарегистрированные термометром в течение последнего
десятилетия, все слова английского языка или любой другой определенный запас данных. Часто у нас
нет доступа ко всей группе, и тогда мы пытаемся представить ее по выборке, взятой в случайном
(непредвзятом) порядке. Можно задаться каким-либо вопросом о случайно отобранной части людей,
как это сделало Бюро переписи в некоторых недавних переписях; можно вывести среднюю
температуру, снимая показания термометра в определенное время и не ведя непрерывной записи;
можно оценить количество слов в энциклопедии, подсчитав слова на случайно выбранных страницах.
Во всех этих примерах делается выборка из группы. Если какие-либо из этих процессов повторить,
результаты будут слегка различны вследствие того, что выборка не полностью отражает группу в целом
и, следовательно, содержит ошибки выборки. Именно здесь вступают в игру статистические выводы.
Выборку данных из группы собирают, чтобы сделать вывод об этой группе. Можно изучить
выборку данных переписи, чтобы узнать, стареет ли население, например, и существует ли тенденция
миграции в пригородные зоны. Сходным образом, экспериментальные результаты изучаются, чтобы
определить, какое воздействие экспериментальные манипуляции оказали на поведение — повлияла ли
громкость на порог восприятия высоты звука, или оказывают ли особенности воспитания существенное
влияние на последующую жизнь. Чтобы делать статистические выводы, надо оценить отношения, на
которые указывают данные выборки. Такие выводы всегда имеют некоторую степень неопределенности
из-за ошибок выборки. Если статистические испытания показывают, что величина эффекта,
обнаруженная в данной выборке, достаточно велика (относительно оценки ошибки выборки), то можно
быть уверенным, что наблюдаемый в данной выборке эффект существует и у группы в целом.
Таким образом, статистический вывод связан с необходимостью сделать вывод или суждение
относительно некоторой характеристики группы, основываясь только на информации, полученной о
выборке из этой группы. В качестве знакомства со статистическим выводом мы рассмотрим нормальное
распределение и его применение при интерпретации стандартного отклонения.
Нормальное распределение
Когда большое количество данных собирают, представляют в табличном виде и отображают в
виде гистограммы или огибающей, они часто образуют колоколообразное симметричное
распределение, известное как нормальное распределение. Большинство его элементов располагаются
вблизи среднего (верхняя точка колокола), и этот колокол резко спадает у самой большой и у самой
малой величины. Такая форма кривой представляет особый интерес, поскольку она возникает и тогда,
когда результат процесса основан на множестве случайных событий, все из которых происходят
независимо. Демонстрационное устройство, показанное на рис. П4, позволяет увидеть, как из
случайных событий складывается нормальное распределение. Случайный фактор — упадет ли стальной
шарик влево или вправо каждый раз, когда он попадает в развилку, — приводит к симметричному
распределению: больше шариков падают прямо посередине, но время от времени один из них достигает
одного из крайних отделений. Это удобная визуализация того, что имеется в виду под случайным
