Ящик с усами
Квартили, межквартильный размах и почему точка за усами ещё не является ошибкой.
Перед чтением
Что вы разберёте в этой статье
Квартили, межквартильный размах и почему точка за усами ещё не является ошибкой.
Статистика сжимает набор наблюдений до нескольких понятных характеристик. Среднее описывает общий уровень, показатели разброса — насколько сильно значения отличаются друг от друга.
- ящик с усами
- межквартильный размах
- выброс
Под каждой формулой дана расшифровка величин и условий. Сначала определите, что известно, затем проверьте ограничения и только после этого подставляйте числа.
После теории решите три задачи: простую, среднюю и сложную. Подсказка, шаги решения и ответ открываются отдельно.
Раздел: Статистика и данные · школьная привязка: 7, 10, 11 класс
Пять чисел и точки за границами
Ящик с усами компактно показывает положение и разброс данных. Нижняя и верхняя стороны ящика соответствуют и , линия внутри — медиане. Ширина ящика по шкале данных равна межквартильному размаху . Это разброс центральной части, менее чувствительный к отдельным далёким наблюдениям, чем полный размах.
Существуют разные варианты усов. В простом варианте они идут до минимума и максимума. В используемом здесь варианте Тьюки усы заканчиваются на крайних наблюдениях внутри порогов и . Наблюдения за порогами рисуют отдельно.
Явные соглашения
Квартили вычисляем методом R7, описанным в соседней статье. Другие методы квартилей иногда меняют положение усов и классификацию граничных точек. Термин «выброс» на таком графике означает сигнал для проверки, а не приказ удалить наблюдение.
Три примера
- Для данных 0, 2, 4, 6, 8 получаем , медиану 4 и . , пороги и 12, поэтому усы идут до 0 и 8.
- Для 1, 2, 3, 4, 20 квартили равны 2 и 4. , пороги и 7. Верхний ус заканчивается на 4, а 20 рисуется отдельной точкой.
- Если все наблюдения равны 5, оба квартиля и медиана равны 5, . Ящик схлопывается в линию; это честное отражение отсутствия разброса.
Что не видно
Один ящик не показывает всю форму распределения: две выборки с разным числом пиков могут иметь одинаковые квартили. Сравнение групп требует общей шкалы и подписанных размеров выборки. Точка за усом может быть настоящим редким наблюдением, следствием другой группы или ошибкой ввода — решение требует контекста.
Формула, смысл и ограничения
Главные формулы с расшифровкой
Формула словами: Межквартильный размах: ширина центрального квартильного ящика.
Как применять: Уточните объём набора, единицы измерения и вид характеристики; не смешивайте сумму значений, среднее и отклонения от среднего.
Формула словами: Пороги варианта Тьюки; усы идут до крайних наблюдений внутри порогов, а не обязательно до самих порогов.
Как применять: Уточните объём набора, единицы измерения и вид характеристики; не смешивайте сумму значений, среднее и отклонения от среднего.
От формулы к наблюдению
Попробуйте самостоятельно
Измените параметры и сопоставьте расчёт с результатами случайного эксперимента.
От простого к сложному
Проверьте себя
Сначала запишите решение самостоятельно. Затем можно открыть намёк, сравнить каждый переход с пошаговым разбором и только после этого посмотреть ответ. Прогресс сохраняется в этом браузере.
Даны Q₁=3 и Q₃=9. Найдите межквартильный размах.
При Q₁=4 и Q₃=8 найдите верхний порог Тьюки.
Для данных 1, 2, 3, 4, 20 квартили по R7 равны 2 и 4. На каком наблюдении заканчивается верхний ус Тьюки?
Источники и соглашения
Объяснения и задачи — авторские. Источники помогают проверить определения, условия и школьную привязку. Обозначения и параметризация указаны в статье.
- ФРП «Математика», углублённый уровень, 7–9 классы, 2025; уточнение уровня — в тексте статьи (откроется в новой вкладке)
- ФРП «Математика», углублённый уровень, 10–11 классы, 2025 (откроется в новой вкладке)
- NIST/SEMATECH: Box Plot — квартильный ящик и варианты усов (откроется в новой вкладке)
- NIST/SEMATECH: Measures of Scale — определения мер разброса (откроется в новой вкладке)