La moda è il valore più frequente del data set. Se più valori hanno la frequenza massima si dicono valori modali (distribuzione multimodale).
Aspetto
Moda
Media e mediana
Usa
Solo le frequenze
I valori (media) o l'ordine (mediana)
Dati qualitativi
Sì: spesso è l'unico indice centrale possibile
Media no; mediana solo per dati ordinali
Outlier
Insensibile
La media è sensibile
Minima distanza
Nessuna interpretazione
Sì (lezione 22)
Usi. Marketing (colore o taglia più venduti, canale di acquisto preferito); medicina (età più comune di insorgenza di una malattia).
Regola qualitativa di Pearson (moda m, mediana me, media μ): m<me<μ suggerisce asimmetria a destra; μ<me<m asimmetria a sinistra.
2. Che cosa sono percentili e quartili?
Il k-esimo percentile è un valore maggiore o uguale ad almeno il k% dei dati e minore o uguale ad almeno il (100−k)%. Se non è unico, si prende la media dei valori possibili.
Calcolo con i dati ordinati x1≤⋯≤xn:
Calcola r=kn/100.
Se r non è intero, il percentile è x⌈r⌉ (arrotondamento per eccesso).
Se r è intero, il percentile è 2xr+xr+1.
Esempio. Dati 1,1,1,1,1,2,2,2,2,50: 33° percentile: r=3,3→x4=1. 50° percentile: r=5→2x5+x6=1,5.
Nome
Percentile
Primo quartile Q1
25°
Secondo quartile Q2 = mediana
50°
Terzo quartile Q3
75°
Decili D1,…,D9
10°, 20°, …, 90°
Usi. Test standardizzati (INVALSI, SAT, GRE, GMAT); curve di crescita dei bambini; disuguaglianza di reddito (P10, P50, P90 e rapporto P90/P10 dell'OCSE). Con l'impact factor delle riviste i dati si ordinano al contrario: Q1 è il 25% di riviste migliori.
3. Come si definiscono gli outlier con i quartili?
Intervallo interquartile:IQR=Q3−Q1. Contiene il 50% centrale dei dati: piccolo = dati concentrati.
Tukey fences
Condizione
Outlier moderato
x<Q1−1,5IQR oppure x>Q3+1,5IQR
Outlier estremo
x<Q1−3IQR oppure x>Q3+3IQR
Esempio: BPM di 100 pazienti (lezione 21). Q1=67, Q2=68, Q3=70, IQR=3. Soglie moderate: 62,5 e 74,5; estreme: 58 e 79.
Outlier moderati: 54, 58, 75, 80.
Outlier estremo: 88.
Box plot dei BPM: scatola da Q1 a Q3, mediana, baffi fino ai dati non outlier
Controllo con la normale.Q1≈μ−0,674σ, Q3≈μ+0,674σ, IQR≈1,35σ. Le soglie moderate cadono a circa μ±2,7σ (circa 0,7% dei dati); quelle estreme a circa μ±4,7σ (circa 0,0002%).
4. Come si calcolano i percentili della normale?
Si usa la funzione di ripartizioneΦμ,σ(s)=∫−∞sfμ,σ(x)dx: il percentile α è xα con Φμ,σ(xα)=α.
Si standardizza: Φμ,σ(s)=Φ0(σs−μ). Basta la tabella della normale standard.
Per i percentili sotto il 50° si usa la simmetria: z1−α=−zα.
Esempio. 70° percentile della normale standard: circa 0,52; quindi il 30° è circa −0,52.
La dispensa legge 0,53 nella tabella; il valore più vicino a 0,70 è Φ(0,52)=0,6985, quindi z0,70≈0,524.
5. Quali indici di asimmetria usano moda e quartili?
Indice
Formula
Usa
Pearson I
P1=σμ−m0
Moda
Pearson II
P2=σ3(μ−me)
Mediana (dati reali con frequenze basse)
Bowley
SkQ=Q3−Q1Q3+Q1−2Q2
Quartili; sempre tra −1 e 1
Kelly
SkK=D9−D1D9+D1−2Q2
Decili: guarda anche le code
Yule-Kendall
SkYK=P90−P10P90−P75+P10−P25
Solo le code fuori dai quartili
BPM: Bowley =370+67−136≈0,33; Kelly =772+65−136≈0,14 (con D1=65, D9=72).
Confronto della dispensa.
Distribuzione
Fisher
Bowley
Kelly
Simmetrica
0,180
−0,067
0,009
Asimmetria positiva
1,214
0,127
0,311
Asimmetria negativa
−1,110
−0,135
−0,304
Fisher è il più sensibile agli outlier (valori grandi in modulo). Kelly supera Bowley quando le code sono lunghe.
6. Come si costruisce un box plot?
Calcola Q1,Q2,Q3.
Disegna la scatola da Q1 a Q3 e una linea in Q2.
Disegna i baffi fino al dato più estremo entro Q1−1,5IQR e Q3+1,5IQR (o fino a minimo e massimo se non ci sono outlier).
Segna a parte gli outlier.
Una mediana non centrata nella scatola o baffi di lunghezza diversa indicano asimmetria.
7. Quali sono le trappole tipiche per i concetti di questa lezione?
La moda può non essere unica.
Nel calcolo del percentile: se kn/100 è intero si fa la media di due dati.
Mediana = 50° percentile = Q2.
Le Tukey fences partono dai quartili, non dalla media.
Bowley ignora le code; per le code servono Kelly o Yule-Kendall.
8. Quiz della lezione (10 domande)
Domande di ripasso create per questa scheda a partire dalla dispensa (non sono il test ufficiale della piattaforma). Scegli una risposta: ricevi subito esito e spiegazione.