طريقة الاستخدام
- الصق قيم البيانات، واحدة في كل سطر أو مفصولة بمسافات.
- اختر طريقة الربيعيات: مفصلات توكي، أو الاستيفاء الخطي كما يفعل QUARTILE.INC في Excel.
- اقرأ المدى الربيعي (IQR) وQ1 والوسيط، Q2 وQ3، ثم القيم الشاذة.
- راجع مخطط الصندوق وطريقة الحساب.
الربيعيات بطريقتين
تقسم الربيعيات البيانات المرتبة إلى أربعة أجزاء متساوية تقريباً. تقسم مفصلات توكي البيانات عند الوسيط، وتأخذ وسيط كل نصف؛ وعند العدد الفردي ينتمي الوسيط إلى النصفين. والطريقة الخطية تضع كل ربيع عند الموضع (n − 1) × p + 1 من البيانات المرتبة، وتستكمل بين القيمتين المجاورتين، وهذا ما تفعله QUARTILE.INC في Excel.
الطريقتان تتفقان لكثير من مجموعات البيانات، وتختلفان للصغيرة منها. ولا واحدة منهما أصح من الأخرى، والتقرير ينبغي أن يذكر الطريقة التي استخدمها.
توكي: Q1 = وسيط النصف الأدنى، Q3 = وسيط النصف الأعلى
خطية: الموضع = (n − 1) × p + 1، مع الاستكمال
IQR = Q3 − Q1
السياجات والشاربان والقيم الشاذة
في مخطط الصندوق يمتد الصندوق من Q1 إلى Q3، ويُرسم الوسيط داخله. وتعدّ قاعدة توكي القيم الشاذة كل قيمة أدنى من Q1 − 1.5 × IQR أو أعلى من Q3 + 1.5 × IQR. ينتهي الشاربان عند أبعد القيم داخل هذين السياجين، وتُرسم القيم الشاذة نقاطاً منفصلة. والقاعدة عُرف لرصد القيم غير المعتادة، وليست اختباراً بأنها أخطاء.
ما لا تغطيه الحاسبة
- ربيعيات البيانات المجمّعة، مثل جدول تكرارات بفئات.
- المئينات الأخرى، والمتوسط والانحراف المعياري: انظر حاسبة الإحصاء.
- مخطط الصندوق الرسومي. المخطط هنا مرسوم بالنص، فيمكن نسخه، لكن لا توجد فيه ألوان ولا محاور.
مثال محلول: 12 قيمة مع قيمة شاذة عالية
للقيم 10، 11، 12، 13، 14، 14، 15، 16، 17، 18، 20 و39، تعطي مفصلات توكي Q1 = 12.5 والوسيط 14.5 وQ3 = 17.5، فيكون المدى الربيعي 5. السياجان هما 5 و25، لذلك 39 قيمة شاذة. وتعطي الطريقة الخطية Q1 = 12.75 وQ3 = 17.25، ومدى ربيعياً 4.5، وسياجين 6 و24، وتبقى 39 القيمة الشاذة الوحيدة.
| المقياس | مفصلات توكي | الاستيفاء الخطي |
|---|---|---|
| Q1 | 12.5 | 12.75 |
| الوسيط | 14.5 | 14.5 |
| Q3 | 17.5 | 17.25 |
| IQR | 5 | 4.5 |
| السياج الأعلى | 25 | 24 |
الأسئلة الشائعة
ما هو المدى الربيعي؟
هو Q3 ناقص Q1، أي المدى الذي يحتوي النصف الأوسط من البيانات. ولأنه يتجاهل الربعين الأدنى والأعلى، فلا تتأثر به قلة من القيم المتطرفة.
لماذا تعطي الحاسبات المختلفة ربيعيات مختلفة؟
لأنها تستخدم قواعد مختلفة لموضع الربيعيات، خاصة في المجموعات الصغيرة. ومفصلات توكي والطريقة الخطية قاعدتان شائعتان، وتختلف النتائج عندما يكون العدد صغيراً.
هل القيمة الشاذة خطأ دائماً؟
لا. قاعدة 1.5 × IQR تُبرز القيم غير المعتادة بالنسبة إلى البيانات، وقد تكون صحيحة ومثيرة للاهتمام. تحقق من المصدر قبل حذف أي قيمة.
هل يدخل الوسيط في النصفين؟
في مفصلات توكي وعدد فردي، نعم: الوسيط جزء من النصفين. وبعض الحاسبات، مثل آلة TI-83، تُخرج الوسيط من النصفين، فتعطي ربيعيات أخرى، وتتبع هذه الأداة قاعدة المفصلات.
كم قيمة أحتاج؟
قيمتان على الأقل، لكن الربيعيات من عدد قليل من القيم تقريبية. وخمس قيم أو أكثر تعطي مخطط صندوق أكثر معنى.
هل تُرسل بياناتي إلى أي جهة؟
لا. يجري الحساب في متصفحك، ولا يُرسل إلى خوادمنا أي شيء تكتبه.
المصادر
- NIST/SEMATECH، دليل الأساليب الإحصائية (باللغة الإنجليزية): Box plot
- ويكيبيديا (باللغة الإنجليزية): Quartile، الطريقة 2 (مفصلات توكي)
- Hyndman وFan (1996)، Sample quantiles in statistical packages، The American Statistician 50(4) (باللغة الإنجليزية)
آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.