一、累计的是数值还是记录数量
先看一组完全用于教学的数据:1、2、2、4、5、5、5、8,共8条。它们不是任何实际历史期次或开奖结果。
若问题是“数值2出现了多少次”,答案为2次;若问题是“数值不超过2的记录有多少”,就要把1和2对应的记录都计算进去,答案为3条。
因此,累计频数累加的是记录条数,不是把观察值1+2+2相加。累计频率再用累计条数除以有效样本总数,得到0至1之间的比例,也可写成百分比。
二、从频数表逐行计算
将不同取值由小到大排列,记录每个值的出现次数,再逐行加总。本文约定“累计到x”包含等于x的记录,即统计不超过x的比例。
| 取值 | 频数 | 普通频率 | 累计频数 | 累计频率 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | 12.5% | 1 | 12.5% |
| 2 | 2 | 25% | 3 | 37.5% |
| 4 | 1 | 12.5% | 4 | 50% |
| 5 | 3 | 37.5% | 7 | 87.5% |
| 8 | 1 | 12.5% | 8 | 100% |
普通频数应合计为8,普通频率应合计为100%。累计频数的最后一项为8,累计频率的最后一项为100%;不能把整列累计频率再次相加并要求总和为100%。
三、重复值为什么会形成较大的跳跃
在经验累计曲线上,每条记录贡献1÷8=12.5个百分点。数值5有3条记录,因此曲线在5处从50%升到87.5%,一次增加37.5个百分点。
这段较高的跳跃表示样本中重复取值较多,不表示观察值的时间变化速度更快。横轴是取值大小,纵轴是累计比例,不能当成按日期连接的走势图。
例如阈值为3时,仍然只有1、2、2三条记录不超过它,累计比例为37.5%。3与4之间没有新记录,比例不会因为横轴向右移动就自动增加。
四、区间比例怎样从累计比例得到
记F(x)为不超过x的样本比例。对于a<b,区间(a,b]的比例就是F(b)−F(a)。左端不包含a,右端包含b,这个边界约定必须与问题一致。
| 教学问题 | 记录数 | 计算方法 | 比例 |
|---|---|---|---|
| 不超过2 | 3 | F(2) | 37.5% |
| 大于2且不超过5 | 4 | F(5)−F(2) | 50% |
| 严格小于5 | 4 | 直接统计1、2、2、4 | 50% |
| 至少为5 | 4 | 1−“严格小于5的比例” | 50% |
“至少为5”不能直接写成1−F(5),因为F(5)已经包括等于5的三条记录。1−F(5)得到的是严格大于5的比例,即1÷8=12.5%。
五、累计曲线能怎样比较
比较两组样本时,可以在相同阈值下看各自有多少比例不超过该值。若某阈值处A为70%、B为40%,只能说该阈值以下A的样本占比更高。
这并不自动说明A在所有取值上都更小。两条曲线可能交叉,而且样本量、测量单位与缺失记录处理都可能影响比较。不要只选差异最大的一个阈值,便推断整体差异或因果关系。
如果只有分组区间表,而没有原始值,通常只能准确累计到已定义的区间边界。区间内部的累计比例还需要额外假设,不能把插值得到的值称为原始观察结果。
常见问题
Q:累计频率会下降吗?
同一份固定样本按取值从小到大累计时不会下降。出现下降应检查排序、分母或录入是否一致。
Q:样本最小值之前的累计比例是多少?
为0;达到最大值及其以上时为100%,前提是使用同一组完整有效样本。
Q:重复值要只保留一次吗?
不能。不同记录即使数值相同,也都应计入频数;只去掉重复数值会改变样本含义。
Q:累计频率可以预测下一条数据吗?
不能保证。它描述已观测样本的分布,不是下一条记录的确定结果。
资料说明与相关阅读
本文表格由列明的8条教学记录逐项计算。概念可参考NIST经验累计分布图说明。不同资料可能采用不同边界或绘图位置约定,使用时应先核对定义。
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