Загрузить PDF
Загрузить PDF
С абсолютной частотой все довольно просто: она определяет, сколько раз конкретное число содержится в имеющемся наборе данных (объектов или значений). А вот относительная частота характеризует отношение количества конкретного числа в наборе данных. Другими словами, относительная частота – это отношение количества определенного числа к общему количеству чисел в наборе данных. Имейте в виду, что вычислить относительную частоту достаточно легко.
-
1
Соберите данные. Если вы решаете математическую задачу, в ее условии должен быть дан набор данных (чисел). В противном случае проведите эксперимент или исследование и соберите необходимые данные. Подумайте, в какой форме записать исходные данные.
- Например, нужно собрать данные о возрасте людей, которые посмотрели определенный фильм. Конечно, можно записать точный возраст каждого человека, но в этом случае вы получите довольно большой набор данных с 60-70 числами в пределах от 10 до 70 или 80. Поэтому лучше сгруппировать данные по категориям, таким как «Моложе 20», «20-29», «30-39» «40-49», «50-59» и «Старше 60». Получится упорядоченный набор данных с шестью группами чисел.
- Другой пример: врач собирает данные о температуре пациентов в определенный день. Если записать округленные числа, например, 37, 38, 39, то результат будет не слишком точным, поэтому здесь данные нужно представить в виде десятичных дробей.
-
2
Упорядочьте данные. Когда вы соберете данные, у вас, скорее всего, получится хаотичный набор чисел, например, такой: 1, 2, 5, 4, 6, 4, 3, 7, 1, 5, 6, 5, 3, 4, 5, 1. Такая запись кажется практически бессмысленной и с ней сложно работать. Поэтому упорядочьте числа по возрастанию (от меньшего к большему), например, так: 1,1,1,2,3,3,4,4,4,5,5,5,5,6,6,7.[1]
- Упорядочивая данные, будьте внимательны, чтобы не пропустить ни одного числа. Посчитайте общее количество чисел в наборе данных, чтобы убедиться, что вы записали все числа.
-
3
Создайте таблицу с данными. Собранные данные можно организовать в виде таблицы. Такая таблица будет включать три столбца и использоваться для вычисления относительной частоты. Столбцы обозначьте следующим образом:[2]
Реклама
-
1
Найдите количество чисел в наборе данных. Относительная частота характеризует, сколько раз конкретное число содержится в имеющемся наборе данных по отношению к общему количеству чисел. Чтобы найти относительную частоту, нужно посчитать общее количество чисел в наборе данных. Общее количество чисел станет знаменателем дроби, с помощью которой будет вычислена относительная частота.[3]
- В нашем примере набор данных содержит 16 чисел.
-
2
Найдите количество определенного числа. То есть посчитайте, сколько раз конкретное число встречается в наборе данных. Это можно сделать как для одного числа, так и для всех чисел из набора данных.[4]
- Например, в нашем примере число встречается в наборе данных три раза.
- Например, в нашем примере число
-
3
Разделите количество конкретного числа на общее количество чисел. Так вы найдете относительную частоту для определенного числа. Вычисление можно представить в виде дроби или воспользоваться калькулятором или электронной таблицей, чтобы разделить два числа.[5]
Реклама
-
1
Результаты вычислений запишите в созданную ранее таблицу. Она позволит представить результаты в наглядной форме. По мере вычисления относительной частоты результаты записывайте в таблицу напротив соответствующего числа. Как правило, значение относительной частоты можно округлить до второго знака после десятичной запятой, но это на ваше усмотрение (в зависимости от требований задачи или исследования). Помните, что округленный результат не равен точному ответу.[6]
- В нашем примере таблица относительных частот будет выглядеть следующим образом:
- x : n(x) : P(x)
- 1 : 3 : 0,19
- 2 : 1 : 0,06
- 3 : 2 : 0,13
- 4 : 3 : 0,19
- 5 : 4 : 0,25
- 6 : 2 : 0,13
- 7 : 1 : 0,06
- Итого : 16 : 1,01
-
2
Представьте числа (элементы), которых нет в наборе данных. Иногда представление чисел с нулевой частотой так же важно, как и представление чисел с ненулевой частотой. Обратите внимание на собранные данные; если между данными имеются пробелы, их нужно заполнить нулями.
- В нашем примере набор данных включает все числа от 1 до 7. Но предположим, что числа 3 нет в наборе. Возможно, это немаловажный факт, поэтому нужно записать, что относительная частота числа 3 равна 0.
-
3
Выразите результаты в процентах. Иногда результаты вычислений нужно преобразовать из десятичных дробей в проценты. Это общепринятая практика, потому что относительная частота характеризует процент случаев появления определенного числа в наборе данных. Чтобы преобразовать десятичную дробь в проценты, нужно десятичную запятую передвинуть на две позиции вправо и приписать символ процента.
- Например, десятичная дробь 0,13 равна 13%.
- Десятичная дробь 0,06 равна 6% (обратите внимание, что перед 6 стоит 0).
Реклама
Советы
- Относительная частота характеризует наличие или возникновение определенного события в наборе событий.
- Если сложить относительные частоты всех чисел из набора данных, вы получите единицу. Помните, что при сложении округленных результатов сумма не будет равна 1,0.
- Если набор данных слишком большой, чтобы обработать его вручную, воспользуйтесь программой MS Excel или MATLAB; это позволит избежать ошибок в процессе вычисления.
Реклама
Источники
Об этой статье
Эту страницу просматривали 145 917 раз.
Была ли эта статья полезной?
Теория вероятностей — это раздел математики, который
изучает закономерности случайных событий.
События
можно считать случайными — это те, которые могут произойти, а могут и не
произойти.
Примерами
таких событий являются: выпадение орла или решки при подбрасывании монеты;
поражение мишени или промах при стрельбе; выпадение того или иного количества
очков при бросании игрального кубика.
Пример.
Провели
испытания. 100 раз бросали игральный кубик и подсчитали, что 6 очков выпало 17
раз — частота рассматриваемого события, то есть выпадения очков.
Отношение
частоты к общему числу испытаний называют относительной частотой этого
события.
Пусть
некоторое испытание проводилось многократно в одних и тех же условиях. При этом
фиксировалось, произошло или нет некоторое интересующее нас событие А.
Если
общее число испытаний — n,
а число испытаний, при которых произошло событие А, — m. То m называют
частотой события А, частное m и n —
относительной
частотой.
Определение:
Относительной
частотой случайного события в серии испытаний называется
отношение числа испытаний, в которых это событие наступило, к числу всех
испытаний.
В
ходе исследований выяснилось, что относительная частота появления ожидаемого
события при повторении опытов в одних и тех же условиях, может оставаться
примерно одинаковой, незначительно отличаясь от некоторого числа р.
Пример.
При
подбрасывании монеты отмечают те случаи, когда выпадает орёл.
Если
монета однородна и имеет правильную геометрическую форму, то шансы выпадения
орла или решки будут примерно одинаковы. Но при
небольшом количестве бросков такой результат может не получиться.
А
вот если испытание проводиться большое количество раз, то относительная частота
выпадения орла близка к относительной частоте выпадения решки.
Многие
учёные проводили такой эксперимент.
Так,
например, английский математик Карл Пирсон бросал монету 24 тысячи раз, и
относительная частота выпадения орла оказалось равной 0,5005.
А
наш соотечественник, Всеволод Иванович Романовский, подбрасывая монету 80 тысяч
640 раз, нашёл, что относительная частота выпадения орла в его испытании была
равна 0,4923.
Заметим,
что в обоих случаях относительная частота выпадения орла очень близка к .
Говорят,
что вероятность выпадения орла при подбрасывании монеты правильной
геометрической формы равна .
Пример.
В
непрозрачном мешке лежит 7 зелёных и 12 синих кубиков. За раз можно доставать
только 1 из них. Какова вероятность того, что из мешка достанут синий кубик?
Всего
в мешке 19 кубиков. Значит, n=19.
Синий
кубик мы можем достать 12 раз. Получаем, что m=12.
Относительная
частота равна:
Вероятность
того, что из мешка достанут синий кубик, равна .
Пример.
Определить
относительную частоту появления буквы «о» в слове «достопримечательность».
Общее
число букв, то есть n=21.
А количество букв «о», то есть m=3.
Значит
относительная частота:
Пример.
Отмечая
число попаданий в корзину в каждой серии из 40 бросков, которые совершал
баскетболист, получили такие данные:
Какова
относительная вероятность попадания мяча в корзину для данного баскетболиста?
Определим
общее число бросков. Было 5 серий по 40 бросков, то есть n=200.
Сосчитаем
число попаданий в корзину:
Получили,
что m=184.
Относительная
вероятность попадания в корзину будет:
Пример.
Стрелок
совершил 50 выстрелов. Относительная частота попадания в цель оказалась равной
0,88. Сколько раз он промахнулся?
Зная
общее число выстрелов n=50
и относительную вероятность попадания p=0,88.
Найдем число попаданий в цель:
Стрелок
попал в цель 44 раза.
Найдём
число промахов
Стрелок
промахнулся 6 раз.
Абсолютная и относительная частота
Абсолютная частота
Абсолютная частота определяет как часто определенное событие происходит в ходе эксперимента. Это всегда натуральное число между нулем и общим числом попыток.
i
Подсказка
Абсолютная частота относится только к количеству частоты определенного события.
Относительная частота
Относительная частота описывает насколько велика пропорция абсолютной частоты в общем количестве экспериментов. Она вычисляется следующим образом:
$text{Относительная частота} n_i$ $=frac{text{Абсолютная частота} f_i}{text{Количество попыток} N}$
Пример
Монету подбрасывают 10 раз. 6 раз выпадает орел и 4 раза решка. Определите абсолютную и относительную частоту.
Aбсолютная частота:
$f_{10}(орел)=6$
$f_{10}(решка)=4$
Относительная частота:
$N=10$
$n_{10}(орел)=frac{6}{10}=frac{3}{5}$
$n_{10}(решка)=frac{4}{10}=frac{2}{5}$
Относительная частота и статистическая вероятность. Основные формулы и решения типовых задач
Относительная частота (частость) события А определяется равенством
где n — общее число проведенных испытаний; m — число испытаний, в которых событие А наступило (иначе — частота события А).
При статистическом определении за вероятность события принимают его относительную частоту, найденную по результатам большого числа испытаний.
Задача №1. При определении всхожести партии семян взяли пробу из 1000 единиц. Из отобранных семян не взошло 90. Какова относительная частота появления всхожего семени?
Решение. Обозначим событие: А — отобрано всхожее семя. Найдем относительную частоту события А, применив формулу (5). Общее число проведенных испытаний n = 1000. Число испытаний, в которых событие А наступило, равно m = 1000 — 90 = 910.
Относительная частота события А равна
Задача №2. Для проведения исследований на некотором поле взяли случайную выборку из 200 колосьев пшеницы. Относительная частота (частость) колосьев, имеющих по 12 колосков в колосе, оказалась равной 0,123, а по 18 колосков — 0,05. Найти для этой выборки частоты колосьев, имущих по 12 и по 18 колосков.
Решение. Рассмотрим события: A — взят колос, имеющий 12 колосков; В — взят колос, имеющий 18 колосков.
Найдем частоты и
событий А и В применив формулу (5).
Обозначим через относительную частоту события A, а через
относительную частоту события В. Так как число проведенных испытаний n = 200, то
Задача №3. Многолетними наблюдениями установлено, что в некоторой области ежегодно в среднем в тридцати хозяйствах из каждых ста среднегодовой удой молока от одной коровы составляет 4 100 — 4 300 кг. Какова вероятность того, что в текущем году в одном из хозяйств этой области, отобранном случайным образом, будет получен такой среднегодовой удой?
Решение. Обозначим событие: А — в текущем году в хозяйстве области, отобранном случайным образом, среднегодовой удой молока от одной коровы составит 4 100 — 4 300 кг.
Вероятность события А найдем, воспользовавшись ее статистическим определением.
Располагая статистическими данными, найдем, что относительная частота хозяйств области, в которых ежегодно имеют указанный средне-годовой удой молока от одной коровы, равна 0,3. Так как эти данные получены в результате проведения большого числа наблюдений, выполняемых в течение многих лет, то можно принять, что вероятность события А равна Р(А) = 0,3.
Относительная частота наряду с вероятностью принадлежит к
основным понятиям теории вероятностей.
Относительной частотой события
называют отношение числа испытаний, в которых событие появилось, к общему числу
фактически произведенных испытаний. Таким образом, относительная частота
события А определяется формулой
W (А) =
m / n,
где m — число появлений события, n — общее число испытаний.
Сопоставляя определения вероятности и относительной частоты,
заключаем: определение вероятности не требует, чтобы испытания производились в
действительности; определение же относительной частоты предполагает, что
испытания были произведены фактически. Другими словами, вероятность
вычисляют до опыта, а относительную частоту — после опыта.
Пример
1. Отдел технического контроля обнаружил 3 нестандартных детали в
партии из 80 случайно отобранных деталей. Относительная частота появления
нестандартных деталей
W (А) = 3 / 80.
Пример
2. По цели произвели 24 выстрела, причем было зарегистрировано 19
попаданий. Относительчая частота поражения цели
W (А) = 19 / 24.
Длительные наблюдения показали, что если в одинаковых условиях
производят опыты, в каждом из которых число испытаний достаточно велико, то
относительная частота обнаруживает свойство устойчивости. Это свойство состоит
в том, что в различных опытах, относительная частота изменяется мало (тем
меньше, чем больше произведено испытаний), колеблясь около некоторого
постоянного числа. Оказалось, что это постоянное число есть вероятность
появления события.
Таким образом, если опытным путем установлена относительная
частота, то полученное число можно принять за приближенное значение
вероятности.
Подробнее и точнее связь между относительной частотой и
вероятностью будет изложена далее. Теперь же проиллюстрируем свойство
устойчивости на примерах.
Пример
1. По данным шведской статистики, относительная частота рождения
девочек за 1935 г. по месяцам характеризуется следующими числами (числа расположены
в порядке следования месяцев, ничиная с января): 0,486; 0,489; 0.490; 0,471;
0,478; 0,482; 0,462; 0,484; 0,485; 0,491; 0,482; 0,473.
Относительная частота
колеблется около числа 0,482, которое можно принять за приближенное значение
вероятности рождения девочек.
Заметим, что
статистические данные различных стран дают примерно то же значение
относительной частоты.
Пример
2. Многократно npoводились oпыты бросания монеты, в которых
подсчитывали число появления «герба». Результаты нескольких опытов
приведены в таб.1.
Здесь относительные
частоты незначительно отклоняются от числа 0,5, причем тем меньше, чем больше
число испытаний. Например, при4040 испытаниях отклонение равно 0,0069, а при
24000 испытаний — лишь 0,0005. Приняв во внимание, что вероятность появления
«герба» при бросании монеты равна 0,5, мы вновь убеждаемся, что
относительная частота колеблется около вероятности.
|
Число бросаний |
Число появлений «герба» |
Относительная частота |
|
4040 |
2048 |
0,5069 |
|
12000 |
6019 |
0,5016 |
|
24000 |
12012 |
0,5005 |