Использование графиков для представления статистической информации позволяет придать статистическим данным наглядность и выразительность, облегчить их восприятие, а во многих случаях и анализ. Наиболее распространенные изображения вариационных рядов, т. е. соотношений между значениями признака и соответствующими частотами или относительными частотами: гистограмма, полигон, и кумулята.
Гистограммой частот называют ступенчатую фигуру, состоящую из прямоугольников, основаниями которых служат частичные интервалы длиной h, а высоты равны отношению ni /h (плотности частоты). Таким образом, основание каждого прямоугольника равно ширине интервала группировки, а высота его такова, что площадь прямоугольника пропорциональна частоте попадания в данный интервал.
Для построения гистограммы частот на оси абсцисс откладывают частичные интервалы, а над ними проводят отрезки, параллельные оси абсцисс на расстоянии ni/h. Площадь гистограммы частот равна сумме всех частот, т.е. объему выборки.
Гистограммой относительных частот называют ступенчатую фигуру, состоящую из прямоугольников, основаниями которых служат частичные интервалы длиной h, а высоты равны отношению ?i / h (плотности относительной частоты).
Для построения гистограммы относительных частот на оси абсцисс откладывают частичные интервалы, а над ними проводят отрезки, параллельные оси абсцисс на расстоянии ?i / h (рис. 1).
Площадь гистограммы относительных частот равна сумме всех относительных частот, т.е. единице.
Для построения полигона (рис. 2) в прямоугольной системе координат в произвольно выбранном масштабе на оси абсцисс откладывают значения аргумента (варианты xi), а на оси ординат – значения частот (ni). Масштаб выбирают такой, чтобы была обеспечена необходимая наглядность рисунка. Далее строят точки с координатами и последовательно соединяют их отрезками прямой.
Рис. 1. Гистограмма Рис. 2. Полигон частот
относительных частот
Полигоном относительных частот называют ломаную, отрезки которой соединяют точки .
Рис. 3. Полигон частот для данных табл. 2 примера 1.
Полигон частот используется для представления распределений как непрерывных, так и дискретных признаков. Для непрерывного признака серединные значения откладывают по оси абсцисс, а их частоты – по оси ординат (т.е. для получения полигона частот из построенной гистограммы середины вершин прямоугольников следует последовательно соединить отрезками).
В случае непрерывного распределения полигон частот является более предпочтительным способом графического представления, чем гистограмма, если график эмпирического распределения описывается плавной зависимостью.
Кумулята отражает закономерности накопления частот изучаемого признака: на оси абсцисс откладывают значения аргумента, на оси ординат – накопленные частоты или накопленные относительные частоты fi, далее точки соединяют отрезками (рис. 4), полученная ломаная и является кумулятой.
Рис. 4. Кумулята накопленных частот примера 1.
В рассматриваемом примере гистограмма и полигон частот отражают, что используемый тест (прыжок вверх с места), как инструмент измерения, исследующий скоростно-силовые качества баскетболистов, успешно различает данные, попадающие в диапазон 37 — 72 см. Для изучения объектов наблюдений, прыгающих выше 72 см., следует совершенствовать инструмент измерения или усилить корректность проведения эксперимента.