首页 理论教育 对称性展现:科学研究原理中的木桩直方图初探

对称性展现:科学研究原理中的木桩直方图初探

时间:2023-07-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:在木匠丽莎的木桩例子中,横坐标的数字代表木桩的长度,纵坐标的数字代表不同长度木桩的数量。如果我们在丽莎的木桩直方图中间竖起一面镜子,我们会看到一张与原先图形十分相像的图。丽莎的木桩例子中绘制的直方图是对称的。首先,我们很容易看到数据的取值范围,即集合单元的最高值和最低值(在丽莎的木桩中,集合单元为长度。碰巧丽莎的木桩中间的最高,这就是众数与中位数和均值相同的原因。

对称性展现:科学研究原理中的木桩直方图初探

上面我们谈到了均值、众数、中位数和取值范围。科学家描述直方图和一般数据图像的另一个常用词是对称(symmetry)。图像对称意味着什么?它意味着图像的右边是左边的镜像(当然,反之亦然)。

在木匠丽莎的木桩例子中,横坐标的数字代表木桩的长度纵坐标的数字代表不同长度木桩的数量。

如果我们在丽莎的木桩直方图中间竖起一面镜子,我们会看到一张与原先图形十分相像的图(除了木桩长度)。

丽莎的木桩例子中绘制的直方图是对称的。

通过观察直方图,我们很容易看到数据集的众数和取值范围。当直方图对称时,我们能获得更多的信息。丽莎的木桩直方图能告诉我们什么?

首先,我们很容易看到数据的取值范围,即集合单元的最高值和最低值(在丽莎的木桩中,集合单元为长度。在水管渗漏例子的直方图中,集合单元为小时)。木桩的长度范围是7—9,我们不需要经过对称操作就可以获得这个信息。(www.xing528.com)

第二,我们很容易看出数据集的众数,它就是对应集合单元出现频率最高的数值。在丽莎的木桩中,长度为8的图像最高,因此我们知道木桩长度的众数是8。在水管渗漏的实验中,众数是7:00—7:59的时间段。我们不需要经过直方图对称操作就可以得到这个信息。

第三,我们能得出数据集的均值。因为直方图是以长度为8的木桩的图形为中心对称的,木桩长度的均值是8。

第四,我们能看到数据集的中位数。因为直方图是对称的,中间以上的数据点数量和以下的数据点数量是相同的。因此,在直方图中间的值是8(在这里,表示木桩长度),它不但是均值,还是中位数。

碰巧丽莎的木桩中间的最高,这就是众数与中位数和均值相同的原因。不是所有对称的直方图都有这种情况,但是对于一种非常重要的直方图是成立的,它叫钟形曲线(bell curve)。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈