AP Statistics
conditional relative frequency
Còn gọi: conditional relative frequency
Tần số tương đối có điều kiện là tỉ lệ phần trăm nhóm con trong bảng hai chiều, tính riêng theo từng hàng hoặc cột.
Khi dữ liệu có hai biến phân loại được sắp vào bảng hai chiều, ta thường muốn biết cấu trúc bên trong từng hàng hay từng cột chứ không chỉ tổng số quan sát. Vì vậy, tần số tương đối có điều kiện ra đời để trả lời câu hỏi đó: đây là tỉ lệ số quan sát rơi vào một ô, tính trên tổng số quan sát của riêng hàng hoặc cột chứa ô đó. Nếu là số quan sát ở hàng , cột , và là tổng của hàng , thì tần số tương đối có điều kiện của cột trong hàng được viết là ; người ta cũng có thể chia theo tổng cột , tùy vào biến nào được chọn làm điều kiện.
Điểm mấu chốt là mỗi tập tần số tương đối có điều kiện tính theo cùng một hàng hoặc cùng một cột phải cộng lại đúng bằng 1, vì chúng chia toàn bộ nhóm con đó thành các phần không chồng lấn. Do đó, khi so sánh hai hàng với nhau, ta thực chất đang so sánh hai cách phân chia tỉ lệ, mỗi cách tổng bằng 1 nhưng cấu trúc bên trong có thể khác nhau. Nếu các tỉ lệ này gần như giống hệt nhau giữa các hàng, đó là dấu hiệu cho thấy hai biến phân loại không liên hệ chặt với nhau; ngược lại, sự khác biệt rõ rệt cho thấy biến hàng có ảnh hưởng đến biến cột.
Về mặt trực quan, tần số tương đối có điều kiện thường được vẽ bằng bar chart phân đoạn, trong đó mỗi cột dọc có tổng chiều cao bằng 1 và chia thành các đoạn tương ứng với proportion của từng nhóm con. Nhờ đó, cách trình bày này giúp so sánh nhanh tỉ trọng giữa các cột mà không bị ảnh hưởng bởi sample size khác nhau giữa các nhóm. Trong đề thi, dạng câu hỏi phổ biến là yêu cầu tính hoặc so sánh tần số tương đối có điều kiện giữa các hàng để kết luận về mối liên hệ giữa hai biến phân loại.
Trực giác: Giống như hỏi trong lớp có bao nhiêu phần trăm bạn nam thích đọc sách, thay vì hỏi trên toàn trường có bao nhiêu phần trăm học sinh thích đọc sách.
Dùng khi cần tính phần trăm của một biến trong bảng hai chiều (two-way table) với điều kiện đã cố định giá trị của biến kia, ví dụ tính phần trăm học sinh xem TV trong nhóm chỉ gồm học sinh lớp 11.
Trong đó
Khi số liệu được xếp vào bảng hai chiều (two-way table), con số thô trong mỗi ô hầu như không nói lên điều gì, bởi các nhóm thường có cỡ rất khác nhau: một nhóm đông người đương nhiên cho nhiều lượt đếm hơn. Để so sánh cho công bằng, người ta chia mỗi ô cho tổng của riêng dòng hoặc riêng cột chứa nó, tức là quy mọi nhóm về cùng một thang phần trăm. Nhờ đó câu hỏi "hai biến có liên hệ với nhau không" trở nên trả lời được bằng mắt, nhất là khi dựng biểu đồ cột chồng (segmented bar chart). Ngày nay các phân bố tần số tương đối có điều kiện vẫn là công cụ quen thuộc trong thống kê và học máy để dò tìm mối liên hệ giữa các thuộc tính.
Vì sao mang đúng cái tên này? Chữ "frequency" đi vào tiếng Anh từ tiếng Latin frequentia, nghĩa gốc là "sự xảy ra thường xuyên" hoặc "một đám đông", vốn bắt nguồn từ động từ frequento — "lui tới thường xuyên". Vì vậy phần "tần số" chỉ đơn giản là số lần một giá trị xuất hiện. Hai chữ còn lại giải thích cách xử lý con số đếm ấy: "tương đối" nghĩa là đã chia cho một tổng nên kết quả là tỉ lệ chứ không phải số đếm, còn "có điều kiện" cho biết tổng dùng để chia không phải tổng của cả bảng mà chỉ là tổng của một dòng hoặc một cột — tức là ta đã đặt điều kiện rằng cá thể thuộc đúng nhóm đó rồi mới tính tỉ lệ.
Nguồn đối chiếu
Bấm ô 18 rồi đổi mẫu số — cùng một ô cho 40%, 30% và 9%
Kéo tham số, thấy khái niệm chuyển động — mở khoá bằng tài khoản 0đ.
Chia cho tổng toàn bảng thì không còn là tần số có điều kiện nữa.
Khi tính tần số tương đối có điều kiện, mẫu số phải là tổng của dòng hoặc cột mà ta đang giới hạn tầm nhìn vào, chứ không phải tổng tất cả các quan sát. Nếu lấy với là tổng toàn bảng hai chiều (two-way table), kết quả thu được là tần số tương đối chung (joint relative frequency), một đại lượng khác hẳn về ý nghĩa. Dấu hiệu nhận ra sai sót rất rõ: các tần số có điều kiện trong cùng một dòng phải cộng lại đúng bằng , còn nếu cộng lại ra một số nhỏ hơn nhiều thì chắc chắn đã chia nhầm mẫu số.
Đảo chiều điều kiện là đổi luôn câu hỏi, không phải đổi cách viết.
Tỉ lệ học sinh nam chọn ban khoa học và tỉ lệ người chọn ban khoa học là nam là hai con số khác nhau, vì một bên chia cho tổng số nam còn bên kia chia cho tổng số người chọn ban khoa học. Bằng ký hiệu xác suất, trừ những trường hợp trùng hợp hiếm gặp. Vì vậy trước khi bấm máy, hãy gạch chân cụm từ chỉ nhóm được giới hạn trong đề — thường đứng sau "among", "of those who", hoặc "given that" — rồi lấy chính tổng của nhóm đó làm mẫu số.
So sánh số đếm thô giữa hai nhóm có cỡ khác nhau là so sánh vô nghĩa.
Giả sử có 200 nam và 50 nữ trong mẫu; 60 nam thích môn Toán nhiều hơn 30 nữ về số lượng, nhưng tỉ lệ lại là so với , tức nhóm nữ mới là nhóm có xu hướng mạnh hơn. Chính vì vậy tần số tương đối có điều kiện tồn tại: nó quy mọi nhóm về cùng một thang phần trăm để đem ra đặt cạnh nhau. Kết luận về mối liên hệ giữa hai biến luôn phải dựa trên các tỉ lệ đã chuẩn hóa, không bao giờ dựa trên ô đếm.
Hai tỉ lệ chênh nhau một chút không đủ để khẳng định hai biến có liên hệ.
Với mẫu nhỏ, dao động ngẫu nhiên hoàn toàn có thể tạo ra khoảng chênh vài phần trăm giữa các phân bố có điều kiện (conditional distribution) mà tổng thể vẫn độc lập. Ngược lại, khi các tỉ lệ chênh nhau rõ rệt và mẫu đủ lớn, ta mới có bằng chứng về sự liên hệ. Ngoài ra, dù chênh lệch lớn đến đâu thì liên hệ cũng không đồng nghĩa với quan hệ nhân quả, trừ khi dữ liệu đến từ một thí nghiệm có phân nhóm ngẫu nhiên.
Trả lời bằng một con số trần trụi sẽ bị trừ điểm ngữ cảnh.
Một tỉ lệ như tự nó không cho biết đang nói về nhóm nào và đặc điểm nào, nên bài làm cần viết trọn ý: "trong số những học sinh đi xe buýt, khoảng 42% đến trường muộn". Cụm "trong số những…" chính là chỗ thể hiện rằng thí sinh hiểu mình đang đứng bên trong một nhóm con chứ không phải toàn mẫu. Thiếu cụm đó, giám khảo không có căn cứ để tin rằng mẫu số đã được chọn đúng.
Viết hẳn phân số kèm tên nhóm ra giấy trước khi bấm máy tính.
Thay vì chỉ ghi , hãy trình bày và nói rõ 120 là tổng số học sinh nam trong bảng. Cách trình bày này vừa giúp chính bạn kiểm tra mẫu số có đúng là tổng dòng hay tổng cột hay không, vừa cho người chấm thấy quy trình tính; nếu lỡ bấm nhầm một phép chia, phần điểm dành cho phương pháp vẫn được giữ lại.
Muốn xét liên hệ giữa hai biến, phải so sánh cả một bộ tỉ lệ chứ không chỉ một cặp.
Lập phân bố có điều kiện theo cùng một chiều cho mọi dòng, rồi đặt chúng cạnh nhau: nếu các bộ tỉ lệ gần như trùng nhau thì hai biến gần như độc lập (independent), còn nếu lệch nhau rõ rệt thì có dấu hiệu liên hệ. Khi trả lời, hãy trích ra ít nhất hai con số cụ thể để làm bằng chứng, chẳng hạn "68% so với 41%", vì câu trả lời chung chung kiểu "có vẻ có liên hệ" hầu như không được tính điểm.
Kiểm tra nhanh bằng cách cộng các tỉ lệ trong cùng một nhóm điều kiện.
Tổng của chúng phải xấp xỉ (hoặc 100%), sai lệch nhỏ chỉ do làm tròn; nếu tổng ra một số lạ như thì bạn đã trộn lẫn mẫu số của dòng với mẫu số của cột. Phép thử này mất chưa tới mười giây và cứu được cả một câu trắc nghiệm, đặc biệt ở những đề in sẵn bảng phần trăm mà không nói rõ đã lấy điều kiện theo chiều nào.
Trong nhóm học sinh lớp 11, tỉ lệ chọn đọc sách, xem TV và đi chơi với bạn lần lượt là 24%, 40% và 36%; trong nhóm lớp 12 là 18%, 30% và 52%. Xét riêng 35 học sinh chọn xem TV thì khoảng 57,1% thuộc lớp 11 và 42,9% thuộc lớp 12. Vì phân bố hoạt động của học sinh lớp 12 nghiêng hẳn về việc đi chơi với bạn (52% so với 36%) còn lớp 11 nghiêng về xem TV (40% so với 30%), dữ liệu cho thấy hoạt động được chọn có liên hệ với khối lớp của học sinh.
Nhóm xem ảnh thú con có 10% tập trung thấp, 30% trung bình và 60% cao; nhóm xem ảnh món ăn ngon có 30% thấp, 40% trung bình và 30% cao. Xét riêng 108 người đạt mức tập trung cao thì khoảng 44,4% đã xem ảnh thú con, 33,3% xem ảnh thú trưởng thành và 22,2% xem ảnh món ăn ngon. Vì tỉ lệ tập trung cao giảm dần từ 60% xuống 40% rồi 30% khi đổi loại ảnh, ba cột của biểu đồ cột chồng được chia theo tỉ lệ rất khác nhau, cho thấy mức độ tập trung có liên hệ với loại hình ảnh mà tình nguyện viên đã xem.
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 .