Для дальнейшего изучения характера вариации используются средние значения разных степеней отклонений отдельных величин признака от его средней арифметической величины. Эти показатели получили название центральных моментов распределения порядка, соответствующего степени, в которую возводятся отклонения, или начальных моментов.
Согласно свойству средней арифметической центральный момент первого порядка равен нулю, второй центральный момент представляет собой дисперсию. Величина третьего момента зависит, как и его знак, от преобладания положительных отклонений в кубе над отрицательными либо наоборот.
При нормальном и любом другом строго симметричном распределении сумма положительных отклонений в кубе строго равна сумме отрицательных отклонений в кубе. Центральный момент третьего порядка используется при оценке асимметрии. Четвертый момент используется для оценки эксцесса.
Центральные моменты
Порядок момента
|
Формула |
|
по не сгруппированным данным |
по сгруппированным данным |
|
Первый |
||
Второй |
||
Третий |
|
|
Четвертый |
|
Показатели формы распределения:
Асимметрия (As) показатель характеризующий степень асимметричности распределения.
Английский статистик К. Пирсон на основе разности между средней величиной и модой предложил расчет показателя асимметрии.
Следовательно, при (левосторонней) отрицательной асимметрии . При (правосторонней) положительной асимметрии .
Графически правосторонняя и левосторонняя асимметрия представлена на рисисунке 6.1.
Рис. 1. Графики асимметричности распределения.
Для расчета асимметрии можно использовать центральные моменты. Тогда:
,
где μ3 – центральный момент третьего порядка.
Показатель Пирсона зависит от степени асимметрии в средней части ряда распределения, а показатель асимметрии, основанный на моменте третьего порядка, от крайних значений признака.
– эксцесс (Ек) характеризует крутизну графика функции в сравнении с с нормальным распределением при той же силе вариации:
,
где μ4 – центральный момент 4-ого порядка, определяемый по формуле:
Для построения кривой нормального распределения используются два параметра: средняя арифметическая и среднее квадратическое отклонение.
По показателям асимметрии и эксцесса распределения можно судить о близости распределения к нормальному. Распределение можно считать нормальным, если показатели асимметрии и эксцесса не превышают своих двукратных средних квадратических отклонений, рассчитанных по формулам:
Если отношение , ,то асимметрия является незначительной, распределение можно считать нормальным.