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Statistics · real student question

37 名の学生について 3 つの評価列(Tugas、UAS、もう 1 つの TUGAS)がある。各列の平均・中央値・最頻値・範囲・標本分散・標準偏差・四分位数を求めよ。

Question

37 名の学生にそれぞれ 3 つの得点が記録されている。各列は次のとおりである。

Tugas: 57, 78, 80, 83, 76, 63, 55, 56, 81, 64, 87, 85, 83, 63, 85, 90, 56, 90, 83, 60, 58, 73, 72, 0, 86, 68, 72, 62, 84, 74, 88, 0, 88, 89, 85, 55, 77

UAS: 55, 86, 76, 78, 83, 60, 70, 77, 75, 62, 86, 80, 87, 60, 81, 86, 55, 86, 73, 56, 50, 68, 81, 0, 81, 55, 80, 77, 81, 71, 92, 0, 83, 78, 80, 60, 70

TUGAS: 73, 71, 85, 84, 81, 74, 81, 80, 88, 82, 93, 84, 86, 82, 93, 90, 81, 84, 86, 80, 66, 74, 88, 32, 77, 81, 85, 86, 92, 61, 87, 32, 94, 77, 71, 63, 82

各列について記述統計による分析を行え。

Step-by-step solution

  1. 各列を合計し、n = 37 で割る。 丁寧に足し上げると:

    ∑Tugas=2606,∑UAS=2579,∑TUGAS=2906\sum \text{Tugas} = 2606, \qquad \sum \text{UAS} = 2579, \qquad \sum \text{TUGAS} = 2906

    xˉTugas=260637=70.4324,xˉUAS=257937=69.7027,xˉTUGAS=290637=78.5405\bar{x}_{\text{Tugas}} = \frac{2606}{37} = 70.4324, \quad \bar{x}_{\text{UAS}} = \frac{2579}{37} = 69.7027, \quad \bar{x}_{\text{TUGAS}} = \frac{2906}{37} = 78.5405

    合計は 2 度足し直す価値がある。ここでは 1 行打ち間違えるだけで平均が最大 2.42.4 点も動く。

  2. 中央値を求める。 n=37n = 37(奇数)なので中央値は並べ替えた列の 1919 番目の値であり、平均をとる必要はない:

    MedianTugas=76,MedianUAS=77,MedianTUGAS=82\text{Median}_{\text{Tugas}} = 76, \qquad \text{Median}_{\text{UAS}} = 77, \qquad \text{Median}_{\text{TUGAS}} = 82

    どの列でも中央値が平均を上回っており、これは左に裾を引いた分布の特徴である。ここでは 00 点をとった 2 名がその原因である。

  3. 最頻値を特定する。 度数を数えると、Tugas は 8383 と 8585 の二峰(各 3 回)、UAS は 8181 と 8686 の二峰(各 4 回)、TUGAS は 8181 の単峰(4 回)である。3737 個中の最大度数が 3 や 4 という弱い最頻値は、ほぼ連続的な得点変数についてはほとんど情報を持たない。

  4. 標本分散と標本標準偏差を計算する。 n−1=36n - 1 = 36 として s2=∑(xi−xˉ)2n−1s^2 = \dfrac{\sum(x_i - \bar x)^2}{n-1} を使う:

    sTugas2=427.3634, sTugas=20.6728s^2_{\text{Tugas}} = 427.3634,\ s_{\text{Tugas}} = 20.6728

    sUAS2=406.9925, sUAS=20.1741s^2_{\text{UAS}} = 406.9925,\ s_{\text{UAS}} = 20.1741

    sTUGAS2=190.3664, sTUGAS=13.7973s^2_{\text{TUGAS}} = 190.3664,\ s_{\text{TUGAS}} = 13.7973

  5. 範囲と四分位数を報告する。 最小値・最大値と、テューキー流の四分位数 Q1,Q2,Q3Q_1, Q_2, Q_3:

    列最小最大範囲Q1Q_1Q2Q_2Q3Q_3IQR
    Tugas0909061768524
    UAS0929260778121
    TUGAS32946274828612
  6. 散らばりを解釈し、外れ値を指摘する。 (0,0,32)(0, 0, 32) という 2 行は、実力というより欠席によるものとみてほぼ間違いない。1.5×1.5\timesIQR の基準では Tugas の下限は 61−1.5(24)=2561 - 1.5(24) = 25 なので 2 つの 0 はどちらも外れ値、UAS の下限は 60−1.5(21)=28.560 - 1.5(21) = 28.5 で同様、TUGAS の下限は 74−1.5(12)=5674 - 1.5(12) = 56 なので 2 つの 3232 もそこでの外れ値である。この 2 名を除けば Tugas の平均は 260635=74.46\tfrac{2606}{35} = 74.46 に上がり、標準偏差は大きく下がる。3 列目が実際に最も均質であり(s=13.80s = 13.80 に対して他の 2 列は ≈20\approx 20)、外れ値を取り除いてもその関係は変わらない。

Answer

Tugas: xˉ=70.43, M=76, s=20.67;UAS: xˉ=69.70, M=77, s=20.17;TUGAS: xˉ=78.54, M=82, s=13.80\text{Tugas: } \bar{x}=70.43,\ M=76,\ s=20.67;\quad \text{UAS: } \bar{x}=69.70,\ M=77,\ s=20.17;\quad \text{TUGAS: } \bar{x}=78.54,\ M=82,\ s=13.80

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