백분위수(통계)

이 문서에서는 백분위수가 무엇이고 어떻게 계산하는지 설명합니다. 해결된 백분위수 연습 문제를 찾을 수 있으며, 또한 온라인 계산기를 사용하여 데이터 샘플의 백분위수를 계산할 수 있습니다.

백분위수란 무엇입니까?

통계에서 백분위수는 정렬된 데이터 집합을 100개의 동일한 부분으로 나누는 값입니다. 따라서 백분위수는 데이터 세트의 백분율이 그 이하로 떨어지는 값을 나타냅니다.

예를 들어, 35번째 백분위수 값은 관측된 데이터의 35%보다 높지만 나머지 데이터보다 낮습니다.

백분위수는 대문자 P와 백분위수 지수로 표시됩니다. 즉, 첫 번째 백분위수는 P 1 , 40번째 백분위수는 P 40 , 79번째 백분위수는 P 79 등입니다.

백분위수

👉 아래 계산기를 사용하여 모든 데이터 세트의 백분위수를 계산할 수 있습니다.

마찬가지로, 백분위수는 사분위수, 오분위수, 십분위수와 함께 비중심 위치를 측정한 것입니다. 당사 웹사이트에서 각 분위수 유형의 의미를 확인할 수 있습니다.

아기가 올바르게 성장하고 있는지 여부를 결정하는 데 도움이 되는 기록된 값이 있는 성장 표가 있기 때문에 백분위수라는 용어는 아기의 체중과 키를 다른 아기의 표준 값과 비교할 때도 사용된다는 점에 유의해야 합니다. . .

백분위수 계산 방법

통계 데이터 계열의 백분위수 위치를 계산 하려면 백분위수에 총 데이터 포인트 수의 합에 1을 더한 값을 곱하고 그 결과를 100으로 나누어야 합니다.

따라서 백분위수 공식은 다음과 같습니다.

\cfrac{k\cdot (n+1)}{100} \qquad k=1, 2, 3,\ldots ,97,98,99

참고: 이 공식은 백분위수의 위치를 알려주지만 그 값은 알려주지 않습니다. 백분위수는 공식에 의해 구해진 위치에 있는 데이터가 됩니다.

그러나 때로는 이 공식의 결과가 십진수를 제공하므로 결과가 십진수인지 아닌지에 따라 두 가지 경우를 구별해야 합니다.

  • 수식의 결과가 소수 부분이 없는 숫자 인 경우 백분위수는 위 수식에서 제공하는 위치에 있는 데이터에 해당합니다.
  • 수식 결과가 소수 부분이 포함된 숫자 인 경우 정확한 백분위수 값은 다음 수식을 사용하여 계산됩니다.

P=x_i+d\cdot (x_{i+1}-x_i)

여기서 x ix i+1 은 첫 번째 수식에서 구한 숫자가 위치한 위치의 숫자이고, d 는 첫 번째 수식에서 구한 숫자의 소수 부분입니다.

통계적 표본이나 모집단의 백분위수를 찾는 방법은 여러 단계를 포함하기 때문에 복잡하다고 생각할 수도 있지만 실제로는 쉽습니다. 다음 두 가지 구체적인 예를 읽으면 훨씬 더 잘 이해할 수 있을 것이라고 확신합니다.

참고 : 과학계에서는 백분위수 계산 방법에 대해 아직 완전한 합의가 이루어지지 않았으므로 이를 조금 다르게 설명하는 통계 서적을 찾을 수 있습니다.

백분위수 계산 예

위에서 표본의 백분위수 구하는 방법에 대한 설명에서 보셨듯이, 첫 번째 수식의 결과가 소수인지 아닌지에 따라 계산이 달라집니다. 이것이 바로 아래에서 각 사례에 대해 하나씩 두 개의 해결된 예를 찾을 수 있는 이유입니다.

실시예 1

  • 다음 표에 표시된 데이터에서 1번째, 43번째, 89번째 백분위수를 계산합니다.

이전 섹션에서 설명했듯이 백분위수 위치를 찾는 공식은 다음과 같습니다.

\cfrac{k\cdot (n+1)}{100} \qquad k=1, 2, 3,\ldots ,97,98,99

이 경우 이 연습의 표본 크기는 999개의 통계 데이터이므로 첫 번째 백분위수의 위치를 계산하려면 n 을 999로, k 를 1로 대체해야 합니다.

\cfrac{1\cdot (999+1)}{100}=10\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad P_1=35

따라서 첫 번째 백분위수는 누적 절대 빈도가 10보다 바로 큰 백분위수입니다. 이 경우 누적 절대 빈도는 53이므로 35입니다.

43번째 백분위수를 결정하려면 동일한 공식을 사용해야 하지만 이번에는 k를 43으로 바꿉니다.

\cfrac{43\cdot (999+1)}{100}=430\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad P_{43}=39

430 바로 위의 절대 누적 빈도는 39번 데이터의 431이므로 43번째 백분위수는 39와 같습니다.

마지막으로 동일한 공식을 적용하여 89번째 백분위수를 얻습니다.

\cfrac{89\cdot (999+1)}{100}=890\quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad P_{89}=44

값 44의 누적 절대 빈도는 948이며 이는 890보다 바로 큽니다. 따라서 89번째 백분위수는 44입니다.

실시예 2

  • 다음 데이터 계열의 35번째 및 67번째 백분위수를 찾습니다.

이 연습에서 더 많은 계산을 수행해야 하더라도 원칙은 여전히 동일합니다. 다음 식을 사용하여 백분위수 위치를 계산해야 합니다.

\cfrac{k\cdot (n+1)}{10} \qquad k=1, 2, 3,\ldots ,97,98,99

따라서 35번째 백분위수를 계산하기 위해 k를 35로 바꾸고 n을 전체 데이터 수, 즉 700으로 바꿉니다.

\cfrac{35\cdot (700+1)}{100}=245,35

하지만 이번에는 공식에서 십진수를 얻었으므로 정확한 백분위수 값을 계산하려면 다음 대수식을 적용해야 합니다.

P=x_i+d\cdot (x_{i+1}-x_i)

첫 번째 공식으로 주어진 숫자는 245.35이므로 35번째 백분위수는 위치 245와 246 사이에 있으며 이는 각각 값 29와 29에 해당합니다. 따라서 x i 는 29, x i+1 은 29, d는 얻은 숫자의 소수 부분, 즉 0.35의 가치가 있습니다.

P_{35}=29+0,35\cdot (29-29)=29

67번째 백분위수를 찾으려면 동일한 방법을 사용해야 합니다. 먼저 백분위수 위치를 계산합니다.

\cfrac{67\cdot (700+1)}{100}=469,67

결과 숫자 469.67은 백분위수가 위치 469와 470 사이에 있고 그 값은 31과 32임을 나타냅니다. 따라서 정확한 백분위수 값을 찾기 위해 프로세스에서 두 번째 공식을 사용합니다.

P_{67}=31+0,67\cdot (32-31)=31,67

백분위수 계산기

다음 계산기에 계산하려는 통계 데이터 세트와 백분위수를 입력하세요. 데이터는 공백으로 구분해야 하며 소수점 구분 기호로 마침표를 사용하여 입력해야 합니다.

  • 백분위수 =

그룹화된 데이터의 백분위수

데이터가 그룹으로 그룹화될 때 백분위수를 계산 하려면 먼저 다음 공식을 사용하여 백분위수가 속하는 그룹이나 클래스를 찾아야 합니다.

\cfrac{k\cdot (n+1)}{100} \qquad k=1, 2, 3,\ldots ,97,98,99

따라서 백분위수는 절대 빈도가 이전 표현식에서 얻은 숫자보다 바로 큰 간격에 있게 됩니다.

그리고 백분위수가 속하는 간격을 이미 알고 나면 백분위수의 정확한 값을 찾기 위해 다음 공식을 적용해야 합니다.

P_k=L_i+\cfrac{\displaystyle\frac{k\cdot (n+1)}{100}-F_{i-1}}{f_i}\cdot I_i \qquad k=1,2,3,\ldots ,97,98,99

금:

  • L i 는 백분위수가 있는 간격의 하한입니다.
  • n 은 총 관측치 수입니다.
  • F i-1 은 이전 구간의 누적 절대 빈도입니다.
  • f i 는 백분위수가 있는 간격의 절대 빈도입니다.
  • I i 는 백분위수 간격의 너비입니다.

다음은 데이터가 간격으로 표현될 때 백분위수를 구하는 방법에 대한 단계별 연습입니다. 구체적으로는 29번째, 52번째, 98번째 백분위수가 계산됩니다.

이 샘플의 데이터는 간격으로 그룹화되어 있으므로 백분위수를 결정하려면 두 단계를 수행해야 합니다. 먼저 백분위수가 속하는 간격을 찾은 다음 공식을 적용하여 백분위수의 정확한 값을 계산해야 합니다. 백분위수.

따라서 다음 표현식을 사용하여 29번째 백분위수의 위치를 찾습니다.

\cfrac{k\cdot (n+1)}{100}

\cfrac{29\cdot (500+1)}{100} =145,29 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad [350,375)

백분위수 간격은 누적 절대 빈도가 145.29보다 바로 큰 간격이 되며, 이 경우 누적 절대 빈도가 175인 간격 [350.375)입니다. 그리고 백분위수 간격을 알고 나면 다음 공식을 적용하여 이를 계산합니다. 정확한 값:

P_k=L_i+\cfrac{\displaystyle\frac{k\cdot (n+1)}{100}-F_{i-1}}{f_i}\cdot I_i

P_{29}=350+\cfrac{\displaystyle\frac{29\cdot (500+1)}{100}-131}{44}\cdot 25=358,12

이제 동일한 절차를 반복하여 52번째 백분위수를 계산합니다. 먼저 간격을 계산합니다.

\cfrac{52\cdot (500+1)}{100} =260,52 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad [400,425)

52번째 백분위수 간격은 누적 절대 빈도(298)가 260.52 바로 위이므로 [400.425)입니다. 따라서 백분위수의 정확한 값은 다음과 같습니다.

P_{52}=400+\cfrac{\displaystyle\frac{52\cdot (500+1)}{100}-234}{64}\cdot 25=410,36

마지막으로 98번째 백분위수를 찾습니다. 항상 그렇듯이 먼저 그것이 놓인 간격을 계산합니다.

\cfrac{98\cdot (500+1)}{100} =490,98 \quad \color{orange}\bm{\longrightarrow}\color{black}\quad [475,500)

그리고 백분위수가 있는 간격을 알고 나면 다음 공식을 사용하여 정확한 값을 계산합니다.

P_{98}=475+\cfrac{\displaystyle\frac{98\cdot (500+1)}{100}-442}{58}\cdot 25=496,11

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