AP Statistics
frequency distribution

Phân phối tần số là bảng sắp xếp dữ liệu thô thành các lớp, kèm theo số lượng quan sát rơi vào mỗi lớp.
Dữ liệu thô thu thập từ khảo sát hay thí nghiệm thường là một dãy số rời rạc, khó nhận ra quy luật nếu chỉ nhìn qua. Phân phối tần số (frequency distribution) giải quyết vấn đề đó bằng cách gom các quan sát vào từng lớp rồi đếm xem mỗi lớp chứa bao nhiêu giá trị. Nhờ đó, người phân tích thấy ngay được dữ liệu tập trung ở đâu, trải rộng hay dồn về một phía.
Khi biến là phân loại, mỗi hạng mục tự nhiên trở thành một lớp. Khi biến là định lượng, người ta chia trục số thành các khoảng đều nhau và đếm số quan sát nằm trong từng khoảng. Từ tần số tuyệt đối, ta dễ dàng tính tần số tương đối (relative frequency) bằng cách chia mỗi tần số cho tổng số quan sát:
Trong đó là tần số của lớp thứ và là tổng số quan sát. Các giá trị luôn nằm trong khoảng từ 0 đến 1 và cộng lại đúng bằng 1, tạo thành một bức tranh tỉ lệ giúp so sánh giữa các tập dữ liệu có quy mô khác nhau.
Khi làm việc với hai biến phân loại, phân phối tần số được mở rộng thành bảng hai chiều. Tần số biên (marginal frequency) nằm ở rìa bảng cho biết tổng số quan sát của từng hạng mục bất kể biến kia. Ngược lại, tần số có điều kiện (conditional frequency) chỉ xét một hàng hoặc một cột cụ thể, giúp ta so sánh cách biến này thay đổi theo biến kia. Vì vậy, cùng một bảng số liệu nhưng tùy câu hỏi nghiên cứu mà ta chọn đọc dòng biên hay dòng có điều kiện.
Trực giác: Phân phối tần số giống như việc đổ hộp bút ra bàn rồi xếp bút bi một nhóm, bút chì một nhóm, bút dạ một nhóm — thay vì nhìn đống bút lộn xộn, ta thấy ngay loại nào mình dùng nhiều nhất.
Dùng khi muốn chuyển tần số tuyệt đối thành tỉ lệ, giúp so sánh giữa các bảng có cỡ mẫu khác nhau.
Trong đó
1890–1895
Trước khi cái tên này ra đời, người ta đã mất hàng thế kỷ để tìm cách trình bày dữ liệu cho mắt người đọc được. Từ năm 1786, tập bản đồ thương mại và chính trị của Playfair đưa đồ thị và biểu đồ cột (bar chart) vào việc mô tả số liệu, cho thấy nhu cầu nhìn thấy hình dạng của dữ liệu chứ không chỉ đọc từng con số. Đến cuối thế kỷ 19, khi các cuộc điều tra dân số và khảo sát xã hội sinh ra những bảng số liệu quá dài để đọc trực tiếp, cách gom các quan sát thành từng nhóm rồi đếm số lần rơi vào mỗi nhóm trở thành thao tác thường ngày. Chính trong giai đoạn đó, khoảng 1890–1895, thuật ngữ được ghi nhận lần đầu.
Tần số tương đối bằng nhau không có nghĩa là số lượng bằng nhau.
Đây chính là bẫy của những câu hỏi kiểu ba túi kẹo X, Y, Z: biểu đồ chỉ cho biết tỉ lệ màu trong từng túi, tức là thương số của mỗi màu, chứ không cho biết là bao nhiêu. Vì vậy nếu túi X có 30% màu đỏ và túi Y cũng có 30% màu đỏ, ta vẫn không kết luận được hai túi chứa cùng số viên đỏ, trừ khi đề nói rõ hai túi có cùng tổng số viên. Ngược lại, một túi có tỉ lệ đỏ thấp hơn vẫn có thể chứa nhiều viên đỏ hơn nếu nó lớn hơn nhiều. Khi gặp trục tung ghi tần số tương đối (relative frequency), hãy tự nhắc rằng mọi so sánh về số đếm tuyệt đối đều cần thêm thông tin về cỡ mẫu.
Bảng phân phối tần số ghép nhóm không giữ lại từng giá trị gốc.
Khi dữ liệu đã được xếp vào các nhóm như , , ta chỉ còn biết mỗi nhóm có bao nhiêu quan sát chứ không biết chúng nằm chính xác ở đâu trong nhóm. Do đó trung bình tính từ bảng chỉ là ước lượng, theo công thức với là điểm giữa của nhóm thứ ; giá trị này thường lệch chút ít so với trung bình của dữ liệu thô. Tương tự, trung vị và tứ phân vị đọc từ bảng cũng chỉ là xấp xỉ. Học sinh hay khẳng định chắc nịch một con số rồi mất điểm vì không ghi rõ đó là ước lượng từ dữ liệu đã ghép nhóm.
Phân phối tần số không phải là phân phối xác suất.
Bảng tần số mô tả những gì đã quan sát được trong một mẫu cụ thể, nên nếu lấy mẫu khác thì các con số sẽ khác; trong khi phân phối xác suất (probability distribution) mô tả mô hình lý thuyết của một biến ngẫu nhiên và không đổi theo mẫu. Tần số tương đối chỉ là ước lượng cho xác suất, và ước lượng đó càng đáng tin khi càng lớn. Vì vậy đừng viết chỉ vì trong mẫu có 20% quan sát bằng 3; hãy nói rằng tỉ lệ mẫu bằng 0,2 và dùng nó để ước lượng xác suất.
Các nhóm phải không chồng lấn và phủ kín mọi giá trị.
Nhiều bài làm chia nhóm thành 10–20, 20–30, 30–40 rồi lúng túng không biết xếp giá trị 20 vào đâu, khiến tổng tần số không khớp với cỡ mẫu. Quy ước an toàn là dùng nửa khoảng đóng bên trái, chẳng hạn , và luôn kiểm tra trước khi vẽ. Cũng cần nhớ rằng độ rộng nhóm thay đổi thì hình dạng biểu đồ tần số ghép nhóm (histogram) thay đổi theo: nhóm quá rộng làm mất chi tiết, nhóm quá hẹp làm biểu đồ lởm chởm và khó nhận ra xu hướng chung.
Quiz câu thật từ ngân hàng đề
Vài câu thật gắn đúng khái niệm này, chấm ngay kèm giải thích từng đáp án — hệ thống ghi nhớ bạn nắm tới đâu.
Biên soạn bởi DucklingStudy, bản quyền thuộc DucklingStudy. Xuất bản .
Vì sao mang đúng cái tên này? Tên gọi ghép từ hai ý rất trực tiếp. "Frequency" là tần số, tức số lần một giá trị hay một nhóm giá trị xuất hiện; chữ này đã quen thuộc trong thống kê từ trước, nhất là sau khi Venn năm 1866 bảo vệ cách hiểu tần suất về xác suất (frequency interpretation of probability), theo đó xác suất được đo bằng tỉ lệ lần xảy ra trong dãy quan sát dài. "Distribution" là sự phân bố, tức cách toàn bộ số đếm ấy trải ra trên các giá trị khác nhau. Ghép lại, cái tên mô tả đúng sản phẩm cuối cùng: một bảng cho biết tần số được phân bố ra sao trên các lớp, chứ không phải một phép tính hay một định lý. Vì vậy tên gọi nghe mộc mạc mà chính xác — nó gọi thẳng thứ mà bảng đó bày ra trước mắt người đọc.
Kéo độ rộng lớp — xem cùng một dãy số sinh ra nhiều bảng tần số khác nhau
Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — mở khoá bằng tài khoản 0đ.
Với câu hỏi "must be true", hãy loại mọi đáp án cần thêm giả định về cỡ mẫu.
Đọc kỹ nhãn trục tung: nếu ghi phần trăm hay tỉ lệ thì biểu đồ chỉ nói về cơ cấu bên trong từng nhóm, không nói gì về số đếm giữa các nhóm. Cách kiểm tra nhanh là thử tưởng tượng một túi có 20 viên và một túi có 200 viên: đáp án nào vẫn đúng với cả hai trường hợp thì đó mới là điều buộc phải đúng.
Mô tả phân phối phải nêu đủ hình dạng, tâm, độ phân tán, ngoại lai và gắn với ngữ cảnh.
Người chấm trừ điểm nếu bạn chỉ ghi "lệch phải" mà không nói lệch về phía nào theo đơn vị của bài, hoặc nêu số liệu trần trụi mà không gắn với biến đang xét. Một câu mẫu an toàn: phân phối thời gian chờ lệch phải, tâm khoảng 12 phút, trải từ 3 đến 40 phút, có một giá trị ngoại lai ở 40 phút.
Khi tính thống kê từ bảng tần số, ghi rõ công thức và nói đó là ước lượng.
Trình bày cùng vài số hạng cụ thể sẽ được điểm quá trình ngay cả khi bấm máy nhầm ở bước cuối. Nếu đề cho bảng tần số của dữ liệu rời rạc, nhớ nhập vào máy tính theo cột giá trị và cột tần số chứ đừng nhập mỗi giá trị một lần, vì làm vậy sẽ ra trung bình và độ lệch chuẩn (standard deviation) hoàn toàn sai.
Chỉ có phát biểu (ii) chắc chắn đúng: túi X và túi Y cùng có kẹo đỏ, còn mọi so sánh về số viên đều vượt quá thông tin mà biểu đồ tỉ lệ cung cấp. Khi biết thêm cỡ túi, ta tính được viên đỏ trong túi X so với viên đỏ trong túi Z, nghĩa là túi có tỉ lệ đỏ thấp hơn lại chứa nhiều kẹo đỏ hơn. Bài học là phân phối tần số tương đối chỉ cho phép so sánh cơ cấu bên trong mỗi nhóm; muốn nói về số lượng thì bắt buộc phải biết tổng của nhóm đó.
Phân phối tần số biên của hoạt động là 18 em đọc sách, 34 em xem TV và 48 em tụ tập, tương ứng với , và của lớp. Xét riêng từng khối, học sinh lớp 11 phân bố theo tỉ lệ — — , còn học sinh lớp 12 theo tỉ lệ — — . Vì hai phân phối có điều kiện này khác nhau đáng kể, đặc biệt ở việc học sinh lớp 12 thích tụ tập nhiều hơn và đọc sách ít hơn hẳn, dữ liệu gợi ý rằng khối lớp và hoạt động ưa thích trong giờ nghỉ trưa có liên hệ với nhau.