Средний показатель детской смертности по области составил 26,0 на 1000 родившихся живыми и оказался выше аналогичных показателей соседних областей и республики в целом. Был сделан вывод о необходимости дальнейшего снижения детской смертности.
В этом случае возникает несколько вопросов:
▪ до какого конкретного уровня можно снизить детскую смертность;
▪ каким реальным критерием при этом руководствоваться.
В подобных случаях полезно равняться на передовые коллективы, работающие в данной области, т.е. на те районы, где уровень детской смертности ниже среднеобластного (семь первых районов). Средняя величина показателя детской смертности в этих семи районах области (20,4‰) и есть средняя прогрессивная:
случаев
на 1000 родившихся живыми
Таким образом, средняя прогрессивная величина – это средняя арифметическая, определенная среди оптимальных показателей, т.е. среди показателей, более благоприятных по своим размерам в сравнении с общей средней.
При изучении варьирующего признака, особенно в биологии и медицине, где изучаются живые организмы и их жизнедеятельность в норме и патологии, нельзя ограничиваться вычислением только средних величин, какими универсальными они бы ни были.
Средняя величина, рассчитанная математическим путем, – это величина, вокруг которой расположены на разном удалении варианты, вошедшие в вариационный ряд, из которого она была рассчитана. Чем ближе друг к другу по значению отдельные варианты, тем меньше колеблемость (рассеянность) вариационного ряда, тем типичнее для характеристики изучаемого признака его средняя величина. О таком вариационном ряде говорят, что он компактный, однородный. Если же варианты значительно удалены от своей средней арифметической – налицо большое варьирование, а возможно и неоднородная совокупность, и рассчитанная в этой совокупности средняя величина не будет отображать типичных для изучаемого явления черт.
Являясь важнейшей статистической характеристикой, средняя арифметическая ничего не говорит о величине варьирования характеризуемого признака. Вот почему при статистической обработке вариационного ряда, кроме расчета средних величин необходимо установить размеры варьирования или разнообразия значений изучаемого признака (его изменчивости или колеблемости).
К показателям разнообразия (вариации, колеблемости) относятся:
амплитуда (Am), лимит (lim)
среднее квадратическое отклонение (δ)
дисперсия (δ2)
коэффициент вариации (CV)
Различают показатели колеблемости, характеризующие:
границы изучаемой совокупности (lim, Am);
внутреннюю ее структуру (δ, δ2, CV).
Лимиты (пределы) – минимальная и максимальная варианты изучаемой совокупности, определяются крайними значениями вариант в вариационном ряду. Показывая фактические границы варьирования признака, лимиты имеют определенное значение в метеорологии, где показывают минимальную и максимальную температуру, а также в микробиологии для характеристики размеров микроорганизмов.
Записываются лимиты следующим образом:
Lim=Vmax Vmin
Амплитуда (размах вариации) – разность лимитов (крайних вариант) (Am=Vmax – Vmin). С помощью этого показателя можно оценить колеблемость вариационного ряда, но при сравнении с амплитудой второго вариационного ряда. Так, если Am первого вариационного ряда равна 5, а второго – 11, можно сделать вывод о том, что колеблемость второго вариационного ряда вдвое больше первого, при одинаковом значении средних величин, средняя рассчитанная из второго вариационного ряда, менее типична из-за резкой колеблемости.
Описываемые показатели вариации конкретны и просты – в этом их положительное значение. Ими можно пользоваться для приближенной характеристики разнообразия, особенно при малом числе наблюдений (n<30). Но они не характеризуют внутреннюю структуру вариационного ряда, не учитывают колебания между значениями вариант. Иллюстрацией к сказанному могут служить вариационные ряды, полученные в результате изучения целесообразности использования нового препарата для лечения инфаркта миокарда (табл. 12).
Таблица 12
Время наступления эффекта у больных
инфарктом миокарда после лечения новым препаратом (мин)
|
V1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
М1=25 |
|
V2 |
5 |
23 |
23 |
25 |
25 |
25 |
27 |
27 |
45 |
М2=25 |
Средние арифметические этих рядов одинаковы (М1=М2=25 мин). Одинаковыми являются и лимиты (Lim1=lim2=545). Амплитуды также одинаковы (Am1=Am2=45–5=40). А характер варьирования у рядов разный, что не отражается на величине этих показателей.
Наиболее точной мерой варьирования, колеблемости вариационного ряда (изучаемого признака) являются дисперсия и среднее квадратическое отклонение (δ).
Среднее квадратическое отклонение – именованная величина, поэтому она должна иметь размерность общую для вариант и средней арифметической величины. Существует несколько способов расчета среднего квадратического отклонения: среднеарифметический, способ моментов и по амплитуде вариационного ряда.
Когда число наблюдений небольшое (n≤30), а все частоты в вариационном ряду р=1, применяется формула:
,
где d – истинные отклонения вариант от истинной средней (V – М).
При р>1 используется формула:
![]()
При большом числе наблюдений (n>30) в знаменателе обеих формулах берут n, а не n–1.
Следует заметить, что при определении средней арифметической (М) учитывают все элементы ряда, рассчитывая δ, надо брать не все случаи, а на единицу меньше (n–1), при n ≤30.
Рассчитаем среднее квадратическое отклонение, воспользовавшись условием задачи, приведенной в одном из предыдущих примеров.
Построить вариационный ряд (граф 1, 2).
Определить среднеарифметическую величину (М)
(графа 3):
дней
Найти истинные отклонения d (d=V – M). Например, d1= 2–7= –5 и т.д., данные записать в графу 4.
Возвести каждое отклонение в квадрат (d2), графа 5.
Найти произведение (d2P) по всем строкам ряда (графа 6).
Определить сумму Σd2P, графа 6.
Рассчитать
δ
по формуле:
=±2,4
дня.
Таблица 13
Распределение больных с острыми респираторными
заболеваниями по длительности нетрудоспособности (в днях)
|
Алгоритм расчета среднего квадратического отклонения |
|||||
|
Длительность нетрудоспособности (в днях), V |
Число больных р |
Vр |
d |
d2 |
d2р |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 |
1 2 2 6 8 6 3 3 1 1 1 1 |
2 6 8 30 48 42 24 27 10 11 12 13 |
-5 -4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 |
25 16 9 4 1 0 1 4 9 16 25 36 |
25 32 18 24 8 0 3 12 9 16 25 36 |
|
|
Σр=n=35 |
ΣVр=233 |
|
|
Σd2p=208 |
По способу моментов среднее квадратическое отклонение определяется следующим образом:
,
где: a – условное отклонение вариант от условной средней (a =V – А).
Этот способ применяется тогда, когда вариационный ряд громоздкий как за счет большого числа наблюдений, так и за счет вариант, выраженных многозначными числами. При числе наблюдений, равном 30 и менее, в формуле n заменяют на (n – 1) и тогда δ определяется по формуле:
![]()
Если при расчете средней арифметической (М) была использована величина интервала (i), она вводится и в формулу расчета δ.
Разберем на том же примере статистическую обработку вариационного ряда с вычислением М и δ по способу моментов (табл. 14).
Таблица 14
Распределение больных с острыми респираторными
заболеваниями по длительности нетрудоспособности
|
Длительность нетрудоспособности (в днях), V |
Число больных, р |
a |
ар |
а2р |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
2 3 4 5 А=6 7 8 9 10 11 12 13 |
1 2 2 6 8 6 3 3 1 1 1 1 |
-4 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 +5 +6 +7 |
-4 -6 -4 -6 0 +6 +6 +9 +4 +5 +6 +7 |
16 18 8 6 0 6 12 18 16 25 36 49 |
|
|
Σр=n=35 |
|
Σар=23 |
Σа2р=210 |