Корице уџбеника

VI.2. Прикупљање, Обрада И Анализа Података

Изабери решење задатка:

Задатак 3

Кратко решење

Подаци 20 анкетираних ученика уписују се у табелу у којој једна врста носи одговоре једног испитаника, а једна колона одговоре на једно питање, затим се за свако обележје праве учесталости и рачунају мере. П3 (чита ли ван лектире): ДА 18 ученика \( = 90\% \), НЕ 2 ученика \( = 10\% \). П4 (број књига): учесталости 0-2, 1-3, 2-4, 3-3, 4-2, 5-2, 6-1, 7-1, 8-1, 12-1; збир \( 0\cdot2+1\cdot3+2\cdot4+3\cdot3+4\cdot2+5\cdot2+6+7+8+12 = 71 \), па је \( \bar{x} = \frac{71}{20} = 3,55 \approx 3,6 \); поређани подаци дају \( Me = \frac{3+3}{2} = 3 \), \( Mo = 2 \), \( \min = 0 \), \( \max = 12 \). П5 (минути дневно): учесталости 0-2, 15-4, 30-6, 45-3, 60-3, 90-2; збир \( 735 \), \( \bar{x} = \frac{735}{20} = 36,75 \approx 36,8\ \text{min} \) (36 минута и 45 секунди), \( Me = 30\ \text{min} \), \( Mo = 30\ \text{min} \), \( \min = 0 \), \( \max = 90\ \text{min} \). Закључци: ван лектире чита \( 90\% \) ученика; просечно \( 3,6 \) књига за шест месеци, а половина ученика прочита 3 или мање; просек подиже један ученик са 12 књига; бар пола сата дневно чита \( 70\% \) ученика; девојчице у узорку читају више од дечака. Узорак је мали, па закључке треба проверити на већем узорку.

Детаљно решење

Шта се тражи

Прикупљене податке из задатка 2 треба уписати у одговарајућу табелу, статистички их обрадити и приказати закључке - то су фазе 4, 5 и 6 са стране 182. Задатак је отворен (свако обрађује своје податке), па је овде у потпуности урађен пример са подацима 20 анкетираних ученика из задатка 2; исти поступак примени и на своје податке.

1. Бележење података (фаза 4)

Као на страни 183, подаци се уписују у табелу у којој једна врста носи све одговоре једног испитаника, а једна колона све одговоре на једно питање. Редом: број листића, П1 (пол), П2 (разред), П3 (чита ли), П4 (број књига), П5 (минути дневно). 01 - Ж, 7, ДА, 3, 30
02 - М, 7, ДА, 1, 15
03 - Ж, 7, ДА, 5, 60
04 - М, 7, НЕ, 0, 0
05 - Ж, 7, ДА, 2, 30
06 - М, 7, ДА, 4, 45
07 - Ж, 7, ДА, 12, 90
08 - М, 7, ДА, 2, 15
09 - Ж, 7, ДА, 3, 30
10 - М, 7, НЕ, 0, 0
11 - Ж, 7, ДА, 6, 60
12 - М, 7, ДА, 1, 15
13 - Ж, 7, ДА, 2, 30
14 - М, 7, ДА, 8, 90
15 - Ж, 7, ДА, 4, 45
16 - М, 7, ДА, 1, 15
17 - Ж, 7, ДА, 7, 60
18 - М, 7, ДА, 2, 30
19 - Ж, 7, ДА, 5, 45
20 - Ж, 7, ДА, 3, 30 Укупно је \( n = 20 \) испитаника: 11 девојчица и 9 дечака.

2. Обрада питања П3 (фаза 5)

Одговор ДА дало је 18 ученика, а НЕ њих 2. Проценти: \[ \frac{18}{20} = 0,9 = 90\%, \qquad \frac{2}{20} = 0,1 = 10\%. \] Провера: \( 90\% + 10\% = 100\% \). Ово се приказује кружним дијаграмом.

3. Обрада питања П4 - број прочитаних књига

Прво се праве учесталости (колико пута се која вредност појавила): 0 књига - 2 ученика (\( 10\% \))
1 књига - 3 ученика (\( 15\% \))
2 књиге - 4 ученика (\( 20\% \))
3 књиге - 3 ученика (\( 15\% \))
4 књиге - 2 ученика (\( 10\% \))
5 књига - 2 ученика (\( 10\% \))
6 књига - 1 ученик (\( 5\% \))
7 књига - 1 ученик (\( 5\% \))
8 књига - 1 ученик (\( 5\% \))
12 књига - 1 ученик (\( 5\% \)) Провера: \( 2+3+4+3+2+2+1+1+1+1 = 20 \) и збир процената је \( 100\% \). Средња вредност. Пошто су подаци дати преко учесталости, збир свих вредности рачунамо множењем вредности обележја њиховим учесталостима: \[ 0\cdot 2 + 1\cdot 3 + 2\cdot 4 + 3\cdot 3 + 4\cdot 2 + 5\cdot 2 + 6 + 7 + 8 + 12 = 71. \] \[ \bar{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} = \frac{71}{20} = 3,55. \] По правилу парне цифре (стр. 12) заокругљено на једну децималу: \( 3,55 \approx 3,6 \) књига. Медијана. Вредности се поређају од најмање до највеће: 0, 0, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5, 5, 6, 7, 8, 12. Број елемената је паран (\( 20 \)), па је медијана аритметичка средина десетог и једанаестог члана: \[ Me = \frac{3+3}{2} = 3. \] Мод. Највећу учесталост има вредност 2 (четири ученика), па је \( Mo = 2 \). Минимум и максимум. \( \min = 0 \), \( \max = 12 \).

4. Обрада питања П5 - минути дневног читања

Учесталости: 0 минута - 2 ученика (\( 10\% \))
15 минута - 4 ученика (\( 20\% \))
30 минута - 6 ученика (\( 30\% \))
45 минута - 3 ученика (\( 15\% \))
60 минута - 3 ученика (\( 15\% \))
90 минута - 2 ученика (\( 10\% \)) Провера: \( 2+4+6+3+3+2 = 20 \), збир процената \( 100\% \). Средња вредност: \[ 0\cdot 2 + 15\cdot 4 + 30\cdot 6 + 45\cdot 3 + 60\cdot 3 + 90\cdot 2 = 0 + 60 + 180 + 135 + 180 + 180 = 735, \] \[ \bar{x} = \frac{735}{20} = 36,75\ \text{min}. \] По правилу парне цифре: \( 36,75 \approx 36,8\ \text{min} \). Као у уџбенику на страни 184, резултат се може исказати и у минутима и секундама: \( 0,75 \) минута је \( 45 \) секунди, дакле 36 минута и 45 секунди. Медијана. Поређани подаци: 0, 0, 15, 15, 15, 15, 30, 30, 30, 30, 30, 30, 45, 45, 45, 60, 60, 60, 90, 90. Десети и једанаести члан су по \( 30 \), па је \[ Me = \frac{30+30}{2} = 30\ \text{min}. \] Мод: \( Mo = 30\ \text{min} \) (највећа учесталост, шест ученика). Минимум је \( 0\ \text{min} \), а максимум \( 90\ \text{min} \).

5. Поређење по полу

Девојчице (\( 11 \) њих): збир књига \( 52 \), збир минута \( 510 \); \[ \bar{x}_{\text{Ж}} = \frac{52}{11} \approx 4,7 \ \text{књига}, \qquad \frac{510}{11} \approx 46,4\ \text{min}. \] Дечаци (\( 9 \) њих): збир књига \( 19 \), збир минута \( 225 \); \[ \bar{x}_{\text{М}} = \frac{19}{9} \approx 2,1 \ \text{књига}, \qquad \frac{225}{9} = 25\ \text{min}. \] Провера: \( 52 + 19 = 71 \) и \( 510 + 225 = 735 \) - исти збирови као у тачкама 3 и 4, дакле рачун је исправан.

6. Графички приказ

Питање П3 се приказује кружним дијаграмом (два дела: \( 90\% \) и \( 10\% \)). Питања П4 и П5 приказују се стубичастим дијаграмом: на водоравној оси стоје вредности обележја (број књига, односно минути), а на усправној учесталост (број ученика), као на графику „Време проведено на интернету“ на страни 184. На тај график се стрелицама уцртају средња вредност, медијана и мод.

7. Закључци (фаза 6)

1. Ван школске лектире чита \( 90\% \) анкетираних ученика.
2. У последњих шест месеци ученик у просеку прочита \( 3,55 \approx 3,6 \) књига, што је отприлике једна књига на сваких \( 51 \) дан.
3. Медијана \( Me = 3 \) мања је од средње вредности \( 3,55 \) зато што један ученик има изразито велику вредност (12 књига), која „подиже“ просек; медијана на то није осетљива. Половина ученика прочитала је 3 или мање књига.
4. Најчешћи одговор је 2 књиге (\( Mo = 2 \)), а вредности се крећу од \( 0 \) до \( 12 \) књига.
5. Дневно се чита у просеку \( 36 \) минута и \( 45 \) секунди, а и медијана и мод износе \( 30 \) минута - дакле половина ученика чита 30 минута дневно или мање.
6. Бар пола сата дневно чита \( 14 \) од \( 20 \) ученика, тј. \( \frac{14}{20} = 70\% \), док \( 10\% \) ученика уопште не чита ван лектире.
7. У овом узорку девојчице читају више од дечака (\( 4,7 \) према \( 2,1 \) књига и \( 46,4 \) према \( 25 \) минута дневно).
8. Ограничење: узорак од 20 ученика је мали и обухвата само једну школу, па закључке треба проверити на већем и шире изабраном узорку - иначе он не мора бити репрезентативан за све ученике.

Кратак запис решења:

За 20 анкетираних ученика: број књига \( \bar{x} = \frac{71}{20} = 3,55 \approx 3,6 \), \( Me = 3 \), \( Mo = 2 \), \( \min = 0 \), \( \max = 12 \); минути дневног читања \( \bar{x} = \frac{735}{20} = 36,75\ \text{min} \), \( Me = Mo = 30\ \text{min} \). Ван лектире чита \( 90\% \) ученика, а бар пола сата дневно њих \( 70\% \).

Најважније из лекције

Популација и узорак: Популација представља цео скуп који се истражује, а узорак његов одабрани део. Да би закључци важили за популацију, узорак мора бити репрезентативан (насумично и равномерно одабран).
Фазе истраживања: Циљ \(\rightarrow\) Анкета \(\rightarrow\) Спровођење \(\rightarrow\) Табеларно бележење \(\rightarrow\) Статистичка обрада \(\rightarrow\) Графичко приказивање и закључци.
Статистичке мере:
  • \(\min\) и \(\max\) – најмања и највећа вредност;
  • \(\overline{x}\) (аритметичка средина) – збир подељен бројем података;
  • Медијана – вредност на средини уређеног низа;
  • Мод – податак који се најчешће појављује.
Графика: Кружни дијаграм (удели делова у целини), стубични дијаграм (поређење категорија) и хистограм (расподела вредности).
Статистика је научна дисциплина која се бави прикупљањем, обрадом, графичким представљањем и анализом података ради доношења закључака о масовним појавама.
Популација је скуп свих објеката (јединица, испитаника) на које се статистичко истраживање односи.
Узорак је одабрани део популације над којим се непосредно врши испитивање јер често није могуће или исплативо обухватити целу популацију.
Репрезентативност узорка: Узорак мора да представља „популацију у малом”, односно да верно одсликава структуру целе популације (по полу, старости, месту становања, занимању итд.). Насумичан (случајан) избор испитаника један је од начина да се обезбеди репрезентативност.
Ако желимо да истражимо навике коришћења интернета код грађана Србије, популација су сви грађани Србије, а узорак може бити 120 случајно одабраних људи различитих година и из различитих места.
Школски психолог жели да испита колико сати дневно ученици једне школе (од 800 ученика) спавају. Изабрао је по 10 ученика из сваког од 8 одељења. Шта је у овом истраживању популација, а шта узорак?
Популација: Свих 800 ученика те школе.
Узорак: Изабраних 80 ученика (\(8 \cdot 10 = 80\)).
Избор теме (циља) истраживања: Дефинише се шта се истражује у зависности од потреба и околности.
Састављање анкете: Формулишу се јасна и прецизна питања. Поред питања о самој теми, често се траже и општи подаци о испитанику (пол, старост, образовање).
Спровођење анкете: Испитаници одговарају на питања добровољно и анонимно уз претходно упознавање са значајем истраживања.
Бележење података: Одговори се сређују и уносе у одговарајуће табеле (ручно или помоћу софтвера попут Excel-а).
Обрада резултата: Применом математичких метода израчунавају се статистички показатељи (учесталост, проценти, средња вредност, медијана, мод, итд.).
Извођење и представљање закључака: Добијени резултати се тумаче и приказују графички ради јасног увида у резултате.
Минимум (\(\min\)): Најмања вредност у посматраном скупу података.
Максимум (\(\max\)): Највећа вредност у посматраном скупу података.
Средња вредност (аритметичка средина): Збир свих вредности података подељен укупним бројем података: \[ \overline{x} = \frac{x_1 + x_2 + \dots + x_n}{n} \]
Медијана: Вредност која се налази тачно у средини уређеног низа података (од најмањег до највећег). Ако је број података паран, медијана је аритметичка средина два средишња броја.
Мод (модус): Вредност која се најчешће појављује у скупу података (податак са највећом учесталошћу).
Процентни удео: Део одређене групе испитаника у односу на укупан број изражен у процентима: \[ p = \frac{\text{број испитаника са датом особином}}{\text{укупан број испитаника}} \cdot 100\% \]
За забележене вредности броја сати проведених на интернету: \(1, 1, 2, 3, 8\):
  • \(\min = 1\), \(\max = 8\)
  • Средња вредност: \(\frac{1 + 1 + 2 + 3 + 8}{5} = \frac{15}{5} = 3\)
  • Медијана: \(2\) (средишњи члан низа)
  • Мод: \(1\) (појављује се 2 пута, највише од свих)
Графички прикази омогућавају једноставније уочавање правилности, међусобно поређење категорија и доношење закључака:
  • Кружни дијаграм (пита-дијаграм): Најбољи за приказ структуре целине и упоређивање процентних удела појединих делова.
  • Стубични дијаграм: Погодан за поређење различитих категорија или група (нпр. поређење одговора по старосним групама или полу).
  • Хистограм / дијаграм учесталости: Користи се за приказ расподеле вредности бројевних података (нпр. време, висина, оцене).
На основу графикона лако уочавамо екстреме (највеће/најмање вредности), трендове (раст/пад) и доминантне особине у испитиваној групи.

Задаци за вежбање

Лак: У анкети у којој је учествовало 200 ученика, њих 50 је одговорило да чита књигу свакодневно. Колики је процентни удео ових ученика у узорку?
Рачунамо процентни удео: \[ p = \frac{50}{200} \cdot 100\% = \frac{1}{4} \cdot 100\% = 25\% \] Одговор: Процентни удео износи \(25\%\).
Средњи: Забележене су оцене седам ученика на тесту из математике: \(2, 3, 3, 4, 4, 4, 5\).
Одреди:
а) минимум и максимум;
б) мод;
в) медијану;
г) средњу вредност.
Низ података је већ поређан по величини: \(2, 3, 3, 4, 4, 4, 5\).
а) \(\min = 2\), \(\max = 5\)
б) Мод је \(4\) (јер се вредност 4 појављује 3 пута, чешће од осталих).
в) Медијана је средишњи, четврти члан низа, па је медијана \(4\).
г) Средња вредност: \[ \overline{x} = \frac{2 + 3 + 3 + 4 + 4 + 4 + 5}{7} = \frac{25}{7} \approx 3{,}57 \]
Тежак: Произвођач спортске опреме жели да испита колико грађани дневно троше времена на спортске активности. Спровео је анкету међу 100 људи у локалној теретани.
а) Објасни зашто овакав узорак није репрезентативан за све грађане.
б) Како би требало одабрати испитанике да би узорак био репрезентативан?
а) Узорак није репрезентативан јер су у теретани људи који су већ значајно више физички активни од просечног становништва. Резултати оваквог истраживања би дали нереално високе вредности за просечно време бављења спортом.
б) Испитанике треба бирати насумично из различитих делова града/земље, обухватајући људе различитих старосних група, занимања и животних навика (а не само посетиоце спортских објеката).

Савладај
домаћи
уз хиљаде решења, лекција и тестова: