Corso di Analisi Statistica per le Imprese Sintesi della distribuzione di un carattere: indici di posizione Prof. L. Neri a.a. 2014-2015 1 Indice di tendenza centrale: la media aritmetica Si può calcolare solo per variabili quantitative È una media analitica cioè è funzione di tutti i valori della distribuzione E’ il punto di equilibrio o baricentro della distribuzione E’ l’indice più intuitivo per sintetizzare un insieme di valori 2 Calcolo della media dei ricavi • Conoscendo i ricavi dei 9 punti vendita dell’azienda, posso calcolare il ricavo medio, un unico valore rappresentativo dell’intero insieme • Si sommano i ricavi di tutti i punti vendita e il risultato si divide per il numero delle osservazioni (n=9) 3 Calcolo della media Punti vendita Ricavi 1 350 2 200 3 600 4 500 5 270 6 180 7 205 8 340 9 280 Somma dei ricavi (Intensità totale del carattere) = 350 + 200 + 600 + 500 + 270 + 180 + 205 + 340 + 280 = 2925 Media dei ricavi = 2925:9=325 9 1 8 2 7 L’intera torta rappresenta la somma dei ricavi di tutti i punti vendita 3 6 5 4 La singola fetta rappresenta la media dei ricavi Σ=2925 4 Formula della media 100 200 300 400 500 600 700 Media = 325 • Dati n valori osservati x1, x2,…, xn di un carattere quantitativo X 1 1 n xa (x1 x 2 ... xn ) xi n n i1 5 Effetto dei valori estremi Se il valore estremo fosse 800 invece di 600 la media aumenterebbe (il punto di equilibrio si sposta verso destra) 100 200 300 400 500 600 700 800 Media = 347,22 La media aritmetica risente fortemente dei valori estremi 6 Media di una distribuzione di frequenza Addetti (valori xj) Numero punti vendita (frequenze nj) xj*nj 3 2 3*2=6 4 1 4*1=4 6 3 6*3=18 7 1 7*1=7 10 2 10*2=20 K x x j 1 K j K nj nj x j 1 j n K n j1 j K x j1 nj j n9 nj 55 55 6,11 9 j 1 7 Media di una distribuzione di frequenza con classi di valori Classi di superficie (in ettari) Numero aziende cj*nj (nj) Valore centrale classi (cj) 0-1 120 0,5 60 1-2 160 1,5 240 2-3 220 2,5 550 3-5 212 4 848 5-10 205 7,5 1537,5 10-20 110 15 1650 20-40 65 30 1950 40-80 21 60 1260 n K n j1 j 1113 K K c n j1 j j xa c n j 1 j j n 8095,5 7,27 1113 La superficie media di una azienda agricola è di 7,27 ettari 8095,5 Fonte: Borra-Di Ciaccio, pag. 71 8 Media ponderata • Uno studente ha sostenuto i seguenti esami del I anno del corso di laurea di EA. • Come calcola la media dei voti? N. Esame voto cfu 1 Economia Aziendale 27 9 2 Ist. diritto pubblico 3 Metodi di matematica applicata 4 Macroeconomia 22 25 20 6 9 6 5 Ragioneria 28 9 9 Media ponderata: calcolo N. Esame 1 2 3 4 5 voto (xi) 27 cfu (pi) 9 voto*cfu (xi*pi) 243 22 25 20 6 9 6 132 225 120 28 9 252 n pi i1 n xa xipi i1 n pi i1 972 24,92 39 39 n xipi i1 972 Il voto medio (su 39 cfu) è pari a 24,92 10 Media ponderata i due voti più bassi pesano di meno nel calcolo della media perché sono due esami da 6 cfu 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Media ponderata = 24,92 11 Mediana E’ un indice di posizione •Può essere calcolata per caratteri che siano almeno ordinabili (qualitativi su scala ordinale o quantitativi) •E’ un indice indicato per distribuzioni che presentano valori estremi (molto grandi o molto piccoli). •E’ un particolare quantile (2° quartile, 50° percentile) • 12 Mediana • È il valore che occupa la posizione centrale nell’insieme ordinato di tutti i valori x x x ... x x min 1 Tra x(1) e Me è contenuto il 50% dei valori X(1) 2 n max Tra Me e x(n) è contenuto il restante 50% dei valori Me X(n) 13 Mediana da una distribuzione di frequenza (con le freq. rel. cum.) Addetti (xj) Numero punti vendita (nj) Frequenze cumulate Nj Frequenze rel cum. Fj 3 2 2 0,22 4 1 3 0,33 6 3 6 0,67 7 1 7 0,78 10 2 9 1,00 Sulla colonna delle frequenze relative cumulate si individua la prima Fj che è uguale o maggiore di 0,5 Il corrispondente valore xj è la mediana della distribuzione Mediana=6 14 Mediana di una distribuzione di frequenza con classi di valori Classi di superficie (in ettari) Numero aziende Freq. cum. Freq. rel. cum. (nj) (Nj) (Fj) 0-1 120 120 0,108 1-2 160 280 0,252 2-3 220 500 0,449 3-5 212 712 0,640 5-10 205 917 0,824 10-20 110 1027 0,923 20-40 65 1092 0,981 Oltre 40 21 1113 1,000 15 La scelta tra media e mediana Fonte: Walter Kramer (2009), Le bugie della statistica, Nimesis 16 Quartili • Sono 3 indici di posizione, Q1 Q2 e Q3 xmin x1 x2 ... xn xmax Tra x(1) e Q1 è contenuto il 25% dei valori (più bassi) X(1) Tra Q1 e Q2 è contenuto il 25% dei valori Q1 Tra Q3 e x(n) è contenuto il 25% dei valori (i più alti) Q2=Me Q3 X(n) Tra Q2 e Q3 è contenuto il 25% dei valori 17 Primo quartile Q1 • Q1 Primo quartile: è preceduto dal 25% dei termini (e seguito dal 75%) • Q1 è il primo valore xi in corrispondenza del quale la frequenza cumulata relativa Fj 0,25 18 Terzo quartile Q3 • Q3 Terzo quartile: è preceduto dal 75% dei termini (e seguito dal 25%) • Q3 è il primo valore xi in corrispondenza del quale la frequenza cumulata relativa Fj 0,75 19 Calcolo dei quartili Ricavi Ricavi (valori ordinati) Freq. cum. rel. 350 X(1)=180 1/9=0,11 200 X(2)=200 2/9=0,22 600 X(3)=205 3/9=0,33 500 X(4)=270 4/9=0,44 270 X(5)=280 5/9=0,56 180 X(6)=340 6/9=0,67 205 X(7)=350 7/9=0,78 340 X(8)=500 8/9=0,89 280 X(9)=600 9/9=1 La prima Fi ad essere maggiore o uguale a 0,25 è la terza Q1 x(3) 205 Il 25% dei punti vendita con i ricavi più bassi registrano ricavi che non superano 205 mila euro La prima Fi ad essere maggiore o uguale a 0,75 è la settima Q3 x(7) 350 Per essere nel 25% dei punti vendita con i ricavi più alti si devono superare 350 mila euro di ricavi 20 Percentili Sono quei valori che dividono la distribuzione in cento parti di uguale numerosità Mediana=50-esimo percentile Q3= 75-esimo percentile P10 = decimo percentile: lascia alla sua sinistra il 10% dei valori P90 = novantesimo percentile: lascia alla sua destra il 10% dei valori 21 Moda • È un indice di posizione • Può essere calcolata per qualsiasi tipo di carattere • E’ la modalità più frequente • In una distribuzione di frequenza con classi di valori: è la modalità con più alta densità di frequenza 22 Moda di un insieme di valori Punti vendita Genere respons. 1 maschio 2 maschio 3 femmina 4 femmina 5 maschio 6 maschio 7 maschio 8 femmina 9 femmina La modalità del carattere “Genere del responsabile” che si ripete più volte (5 volte ) è “maschio” Moda=“maschio” La maggioranza dei punti vendita ha come responsabile un uomo 23 Moda di una distribuzione di frequenza Addetti (valori distinti) Numero punti vendita (frequenze) 3 2 4 1 6 3 7 1 10 2 La frequenza maggiore è 3 La modalità del carattere “Numero di addetti” cui è associata la frequenza maggiore è 6 Moda=6 La maggioranza dei punti vendita ha un numero di addetti pari a 6 24 Moda di una distribuzione di frequenza con classi di valori Classi di superficie (in ettari) Numero aziende Ampiezza classe Densità di freq (nj) (aj) (dj) 0-1 120 1 120 1-2 160 1 160 2-3 220 1 220 3-5 212 2 106 5-10 205 5 41 10-20 110 10 11 20-40 65 20 3,25 40-80 21 40 0,525 In presenza di classi di ampiezza diversa, la classe modale è quella che ha la densità di frequenza maggiore La classe modale è 2-3 25 Moda • Può non esistere • Può non essere unica • Può essere una modalità “poco rappresentativa” del fenomeno 26 La scelta tra media, moda e mediana Fonte: Magnello e Van Loon (2011), La statistica a fumetti, Raffaello Cortina Editore 27 Calcolo dei valori medi in base al tipo di carattere Caratteri Quantitativi Qualitativi ordinati Media Mediana Moda Qualitativi sconnessi 28