Кіріспе

Өзгергіштіктің жиынтық статистикасы
Деректер жиынтығының орташа абсолюттік ауытқуы (AAD) – орталық нүктеден абсолюттік ауытқулардың орташа шамасы. Бұл – статистикалық таралудың немесе өзгергіштіктің жиынтық статистикасы. Жалпы жағдайда, орталық нүкте орташа, медиана, мода немесе орталық тенденцияның кез келген басқа өлшемі, сондай-ақ берілген деректер жиынтығымен байланысты кез келген анықтамалық мән бола алады. AAD орташа абсолюттік ауытқу мен медианалық абсолюттік ауытқуды (екеуі де MAD деп белгіленеді) қамтиды.

Дисперсияның өлшемдері

Статистикалық дисперсияның бірнеше өлшемдері абсолюттік ауытқу арқылы анықталады. "Орташа абсолюттік ауытқу" термині статистикалық дисперсияның нақты бір өлшемін көрсетпейді, себебі абсолюттік ауытқуды өлшеу үшін әртүрлі өлшемдер бар, сондай-ақ орталық тенденцияның да бірнеше өлшемдері қолданылуы мүмкін. Сондықтан, абсолюттік ауытқуды нақты анықтау үшін ауытқу өлшемін және орталық тенденция өлшемін көрсету қажет. Статистикалық әдебиетте әлі бірқатар стандартты белгілеу қабылданбаған, өйткені орташа мәнге шаққандағы абсолюттік ауытқу және медианаға шаққандағы абсолюттік ауытқу екеуі де әдебиетте "MAD" деп белгіленген, бұл шатасуға алып келуі мүмкін, себебі олардың мәндері бір-бірінен едәуір өзгеше болуы мүмкін.

Орташа мәннен абсолютті ауытқу

Орташа абсолютті ауытқу (ОАА), сондай-ақ "орташа ауытқу" немесе кейде "орташа абсолюттік ауытқу" деп те аталады, – деректердің орташа мәніне шаққандағы абсолютті ауытқуларының орташасы, яғни орташа мәннен орташа (абсолютті) қашықтық. "Орташа абсолюттік ауытқу" термині осы мағынаны немесе белгілі бір орталық нүктеге қатысты жалпы жағдайды білдіре алады (жоғарыда қараңыз). ОАА стандартты ауытқудың орнына қолдану ұсынылған, себебі ол шынайы өмірге көбірек сәйкес келеді. ОАА стандартты ауытқуға қарағанда өзгергіштікті өлшеудің қарапайым тәсілі болғандықтан, мектепте оқытуда пайдалы болуы мүмкін. Бұл әдістің болжамның дәлдігі орташа квадраттық қате (ОКҚ) әдісімен тығыз байланысты, ол болжамдардың квадраттық қатесінің орташасы. Бұл әдістер тығыз байланысты болғанымен, ОАА жиірек қолданылады, өйткені оны есептеу оңай (квадраттау қажеттілігін жояды) және түсінуге ыңғайлы. Нормалды таралым үшін орташа абсолюттік ауытқудың орташадан стандартты ауытқуға қатынасы: егер X қалыпты таралымдағы кездейсоқ шама болса және күтілетін мәні 0-ге тең болса, Гирридің (1935) еңбегін қараңыз: Басқаша айтқанда, қалыпты таралым үшін орташа абсолюттік ауытқу стандартты ауытқудың шамамен 0,8 есесіне тең. Дегенмен, үлгілік өлшемдерде n берілген Гаусс үлгісі үшін орташа ауытқу / стандартты ауытқу қатынасының мәндері келесі шектерде болады: , кіші n үшін бұрмаланумен. Орташа абсолюттік ауытқу стандартты ауытқудан кем немесе оған тең; мұны дәлелдеудің бір жолы Дженсеннің теңсіздігіне сүйену.

Орталық нүкте айналасындағы абсолютті ауытқудың медианасы

Принцип бойынша орташа немесе кез келген басқа орталық нүкте медиана абсолютті ауытқуының орталық нүктесі ретінде алынуы мүмкін, бірақ көбінесе медиана мәні оның орнына қолданылады.

Медиананың медианадан абсолютті ауытқуы

Орташа абсолютті ауытқу (сонымен қатар MAD) — медианадан абсолюттік ауытқулардың медианасы. Бұл дисперсияның сенімді бағалаушысы. Мысалы, {2, 2, 3, 4, 14} жиыны үшін: 3 – медиана, сондықтан медианадан абсолюттік ауытқулар {1, 1, 0, 1, 11} (реттелген түрі {0, 1, 1, 1, 11}) болады, олардың медианасы 1-ге тең. Бұл жағдайда, 14 сыртқы мәні нәтижеге әсер етпейді, сондықтан орташа абсолюттік ауытқу 1-ді құрайды. Симметриялы таралым үшін орташа абсолюттік ауытқу квартильдік диапазонның жартысына тең.

Абсолюттік ең үлкен ауытқу

Кез келген нүктеге қатысты абсолютті ең үлкен ауытқу – бұл берілген нүктеден үлгінің абсолютті ауытқуларының ең үлкені. Бұл орталық тенденцияның нақты өлшемі болмаса да, ең үлкен абсолютті ауытқуды жоғарыда көрсетілген орташа абсолютті ауытқу формуласын қолдана отырып табуға болады, мұнда үлгінің максималды мәні болып табылады.

Есептеу

Үлгінің орташа абсолютті ауытқуы – популяцияның орташа абсолютті ауытқуының бұрмаланған бағалаушысы болып табылады. Абсолюттік ауытқудың бұрмаланбаған бағалаушы болуы үшін, барлық үлгідегі абсолюттік ауытқулардың күтілетін мәні (орташасы) популяцияның абсолюттік ауытқуына тең болуы керек. Бірақ, бұл олай емес. 1,2,3 популяциясы үшін медианаға және орташа мәнге қатысты популяцияның абсолютті ауытқуы 2/3-ке тең. Аталған популяциядан алынған 3-тік өлшемдегі үлгілердің орташа абсолютті ауытқуы орташа мәнге қатысты 44/81-ге, ал медианаға қатысты 4/9-ға тең. Демек, абсолюттік ауытқу – бұрмаланған бағалаушы. Алайда, бұл пікір орташа бұрмаланбау тұжырымына негізделген. Орналасудың әрбір өлшемі өзінің бұрмаланбау түріне ие (бұрмаланған бағалаушы туралы мақаланы қараңыз). Бұл жағдайда тиісті бұрмаланбау түрі – медианалық бұрмаланбау.