I Grafici La rappresentazione della realtà Prof.ssa Carolina Sementa 1 I grafici che rappresentano la realtà Non passa giorno che sulla stampa o in televisione non trovi qualche grafico che illustra situazioni o aspetti della vita reale. Un grafico è un disegno che dà “visivamente” delle informazioni su una certa situazione. 2 RAPPRESENTAZIONE dei dati statistici La rappresentazione dei dati può essere NUMERICA e GRAFICA Rappresentazione numerica dei dati: Rappresentazione grafica dei dati: 1) TABELLE SEMPLICI 2) TABELLE COMPOSTE 1) 2) 3) 4) 5) DIAGRAMMI CARTESIANI ISTOGRAMMI e ORTOGRAMMI IDEOGRAMMI DIAGRAMMI A TORTA CARTOGRAMMI 3 RAPPRESENTAZIONE NUMERICA dei dati statistici Rappresentazione numerica dei dati: 1) TABELLE SEMPLICI 2) TABELLE COMPOSTE 1) TABELLE SEMPLICI Una TABELLA SEMPLICE è formata da DUE COLONNE e consente la classificazione dei dati rispetto ad un SOLO CARATTERE 2) TABELLE COMPOSTE Una TABELLA COMPOSTA è formata da PIÙ COLONNE, e consente la classificazione dei dati rispetto a PIÙ CARATTERI 4 1) TABELLA SEMPLICE ESEMPIO: Riportiamo in una TABELLA SEMPLICE i DATI riguardanti le TEMPERATURE registrate durante una giornata autunnale ad intervalli di sei ore:1)h=0;T=2°c 2)h=6;T=2°C 3)h=12;T=11°C 4)h=18;T=8°C 5)h=24;T=4°C dati tabella semplice Orario (h) Temperatura (°C) 0 2 6 2 12 11 18 8 24 4 5 2) TABELLA COMPOSTA ESEMPIO: Riportiamo in una TABELLA COMPOSTA i DATI riguardanti le ALTEZZE (h) ed i PESI (P) di una famiglia di quattro persone: 1) Padre; h = 175 cm; p = 80 kg 2) Madre: h = 170 cm; p = 64 kg dati tabella composta 3) Figlio h = 180 cm; p = 74 kg 4) Figlia h = 173 cm; p = 60 kg Componente altezza peso nucleo h = cm P = kg Padre Madre 175 170 80 64 Figlio Figlia 180 173 74 60 6 RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE dei dati statistici Le INFORMAZIONI che derivano da una raccolta dati sono più evidenti se sono visualizzate attraverso GRAFICI I GRAFICI possono essere di diverso tipo: Rappresentazioni grafiche dei dati: 1) 2) 3) 4) DIAGRAMMI CARTESIANI ISTOGRAMMI IDEOGRAMMI DIAGRAMMI A TORTA 7 1) Un DIAGRAMMA CARTESIANO è formato da due RETTE (assi) perpendicolari tra loro, l’asse ORIZZONTALE si chiama ASCISSA(asse X), l’asse VERTICALE si chiama ORDINATA (asse Y). Su di essi vengono riportati i dati statistici Esempio: Riportiamo su di un DIAGRAMMA CARTESIANO le TEMPERATURE registrare ogni sei ore, durante una giornata autunnale : 1) h=0; T=2°c 2) h=6;T=2°C 3) h=12;T=11°C 4) h=18;T=6°C 5) h=24;T=4°C Basta riportare sull’ asse X il Tempo e sull’ asse Y le Temperature dati Grafico T (°C) Y 12 10 8 6 4 2 (0;2) 0 (12;11) (18;6) (6;2) (24;4) 6 12 18 24 h (ore) DIAGRAMMA CARTESIANO X 8 Su un reticolo sono stati contrassegnati e collegati fra loro alcuni punti. 9 Questo grafico o diagramma cartesiano rappresenta l’andamento del consumo di zucchero in un paese tra il 2000 e il 2003 (in quintali) 10 Cosa rappresentano i numeri scritti alla base del grafico? Cosa rappresentano quelli scritti lungo la prima colonna a sinistra? Che cosa indica ciascuno dei quattro punti contrassegnati sul reticolo? •Quanti quintali di zucchero sono stati venduti in tutto in quel paese tra il 2000 e il 2003? •Quanti quintali di zucchero sono stati venduti in più nel 2002 rispetto al 2001? •Quanti quintali di zucchero sono stati venduti in meno nel 2003 rispetto al 2002? 11 2) ISTOGRAMMA L’ISTOGRAMMA è un grafico a colonne: le colonne (rettangoli) hanno basi uguali e possono essere disegnate una vicino all’altra. L’altezza è proporzionale alla frequenza di ciascun dato. Esempio: Riportiamo in un ISTOGRAMMA le marche di cellulari più in uso fra i giovani : NOKIA (300), SIEMENS (240), SAMSUG (120), PANASONIC (80), MOTOROLA (50) 320_ 280_ 240_ 300 240 200_ ISTOGRAMMA 160_ 120_ 180_ 140_ 120 80 50 12 Noki Siem Sams Pana Moto 2) Ortogramma Anche questo grafico è abbastanza semplice da interpretare: una serie di rettangoli mostra l’andamento delle vendite di pc in una certa città italiana. 13 3) IDEOAGRAMMA L’IDEOGRAMMA è un tipo di rappresentazione grafica nel quale il fenomeno statistico viene rappresentato mediante l’impiego di FIGURE che richiamano idealmente il contenuto del fenomeno e dove la sua INTENSITÀ è proporzionale alle DIMENSIONI oppure al NUMERO delle figure impiegate Quando il fenomeno da rappresentare non si può rappresentare con una figura intera allora si ricorre ad una FRAZIONE di essa Esempio Rappresentare mediante un ideogramma le popolazioni di due cittadine formate da 6.500 e 4.000 abitanti Unità di riferimento = 1.000 abitanti 6.550 abitanti 4.000 abitanti 14 Ideogramma Il grafico che vedi rappresenta con figure di oggetti i dati a cui si riferisce. Vi è indicato il numero dei chicchi di grano ricavati in varie epoche da una spiga. 15 4) AEROGRAMMA O DIAGRAMMI A TORTA L’AREOGRAMMA è un tipo di rappresentazione grafica alla quale si ricorre quando si vogliono rappresentare le parti che compongono un fenomeno statistico In tal caso si traccia una CIRCONFERENZA e si procede alla sua divisione in parti proporzionali alle intensità delle componenti del fenomeno statistico Esempio Un collezionista si ritrova con 5.750 francobolli di cui: 1.250 sono della Città del Vaticano, 1.100 della Repubblica di S Marino e 3.400 Italiani Rappresentare il fenomeno statistico mediante un diagramma a torta percentuali C.Vat 22% 1.250 100 22% 5.750 1.100 S.Mar 100 19% 5.750 Ital. ampiezza settori circolari 3.400 100 59% 5.750 59% 19% AEROGRAMMA o diagramma a torta C.Vat 1.250 360 78 5.750 S.Mar Ital. 1.100 360 69 5.750 3.400 360 213 5.750 16 L’areogramma si ottiene dividendo un cerchio in settori circolari che hanno un angolo al centro proporzionato alla frequenza che rappresenta. 17 Quello che vedi rappresenta le percentuali degli atleti delle varie specialità che parteciperanno alle prossime olimpiadi per una certa nazione. 18 5) Cartogramma Sicuramente avrai riconosciuto la cartina d’Italia! Però, che strani colori? Finora hai visto che i diversi aspetti della realtà sono “misurati” da numeri o percentuali riportati sui grafici. 19 Il Cartogramma è un grafico che si avvale di una carta geografica. Quello che vedi rappresenta la distribuzione sul territorio delle abitazioni abusive. In base alla “lettura” del cartogramma, cosa puoi dire del problema dell’abusivismo edilizio in Italia? 20 Per concludere… I grafici che hai visto sono grafici statistici. La statistica è un ramo della matematica che si occupa della raccolta, elaborazione, interpretazione di insiemi di dati relativi a tantissimi eventi che si verificano intorno a noi 21 Elementi di Statistica 22 Che cosa vuol dire Statistica? La Statistica è una scienza che studia i fenomeni collettivi attraverso la raccolta di dati, che vengono analizzati, interpretati e rappresentati infine con una diagramma. 23 STATISTICA E FENOMENI COLLETTIVI La STATISTICA si occupa dello studio dei FENOMENI COLLETTIVI. Un fenomeno collettivo è un insieme di fenomeni singoli, tutti dello stesso tipo. Un fenomeno singolo costituisce una unità statistica ESEMPIO L’altezza di un alunno in una classe costituisce un FENOMENO SINGOLO. L’altezza di tutti gli alunni in una classe costituisce un FENOMENO COLLETTIVO 24 L’INDAGINE STATISTICA E LE SUE FASI Per INDAGINE STATISTICA si intende un’insieme di attività finalizzate ad approfondire la conoscenza di un fenomeno. Le sue FASI sono: 1) IMPOSTAZIONE DELL’INDAGINE STATISTICA 2) RACCOLTA DATI 3) ELABORAZIONE DATI 25 1) IMPOSTAZIONE DELL’INDAGINE STATISTICA In questa prima fase occorre precisare: LO SCOPO DELLA RICERCA GLI OBIETTIVI CHE SI VOGLIONO RAGGIUNGERE LE UNITÀ STATISTICHE OGGETTO DI INDAGINI 26 2) RACCOLTA DEI DATI In questa seconda fase occorre stabilire in modo preciso quali sono i dati da rilevare NATURA DEI DATI I dati raccolti possono essere di natura QUANTITATIVA oppure QUALITATIVA I dati qualitativi sono rappresentati da aggettivi (nazionalità, religione, ecc) I dati quantitativi sono espressi da numeri (altezza, peso, ecc.) METODI DI RACCOLTA DEI DATI La raccolta dei dati può essere GLOBALE oppure a CAMPIONE La raccolta globale riguarda tutte le unità statistiche che compongono il fenomeno collettivo La raccolta a campione riguarda solo una parte delle unità statistiche che compongono il fenomeno collettivo 27 TECNICA DI RACCOLTA DEI DATI Tecnicamente,la raccolta dei dati può essere fatta in modi diversi, tuttavia la raccolta più seguita è quella dell’INTERVISTA DIRETTA o INDIRETTA L’intervista diretta prevede domande poste direttamente dall’intervistatore L’intervista indiretta prevede il riempimento di un questionario che l’intervistato deve riempire in tutte le sue parti ORGANI PREPOSTI ALLA RACCOLTA DEI DATI La raccolta dei dati può essere fatta da CHIUNQUE abbia interesse a fare una ricerca statistica. In Italia l’organo più importante che si occupa della raccolta dei dati e della loro successiva elaborazione è L’ISITUTO CENTRALE DI STATISTICA (sigla ISTAT) 28 3) ELABORAZIONE DEI DATI In questa fase i dati vengono sottoposti ad una elaborazione matematica il cui scopo è quello di esprimere i risultati dell’indagine in modo sintetico L’elaborazione matematica dei dati in alcuni casi è semplice in altri è complessa Alcune forme di elaborazione dei dati statistici sono: 1) LA MEDIA ARITMETICA 2) LA MODA 3) LA MEDIANA 29 FREQUENZE ASSOLUTE La FREQUENZA ASSOLUTA indica quante volte il fenomeno si ripete. carattere Colore capelli (carattere) Neri Castani modalità N° persone (frequenza assoluta) 10 6 Rossi 1 biondi 5 totale 22 Frequenze assolute 30 FREQUENZE RELATIVE Le FREQUENZE ASSOLUTE, di due distribuzioni di dati, anche della stessa specie, non sono confrontabili in quanto si riferiscono, in generale, ad un diverso numero di casi complessivi. Questo inconveniente viene superato introducendo il concetto di FREQUENZA RELATIVA La frequenza relativa di una certa modalità è data dal rapporto tra la frequenza assoluta di tale modalità ed il numero totale dei casi moltiplicato per 100: frequenza relativa frequenza assoluta100 frequenza totale OSSERVAZIONE: Le frequenze relative non sono altro che RAPPORTI PERCENTUALI 31 CALCOLO DELLE FREQUENZE RELATIVE Consideriamo i dati presenti nella seguente tabella Colore capelli frequenze (carattere) assolute neri 10 castani 6 rossi 1 biondi 5 TOTALE 22 Calcolo FREQUENZE RELATIVE 10 100 45,45 22 6 100 27,27 22 1 100 4,54 22 5 100 22,72 22 Colore capelli frequenze assolute frequenze relative % neri 10 45,46 castani 6 27,27 rossi 1 4,55 biondi 5 22,72 TOTALE 22 100 32 MEDIA ARITMETICA SEMPLICE Consideriamo una distribuzione di DATI DIVERSI UNO DALL’ALTRO: a a .............. an 1 2 La MEDIA ARITMETICA SEMPLICE è uguale alla somma dei dati divisa per n, cioè: a a a ...... a n 1 2 3 M n 33 MEDIA ARITMETICA SEMPLICE Esempio di calcolo Un alunno nei tre compiti di matematica ha riportato i voti presenti in tabella. Calcolare la MEDIA ARITMETICA dei voti. COMPITO VOTO N° 1 7 N° 2 8 N° 3 6 TOTALE 21 a a a M 1 M 2 3 n 7 8 6 21 7 3 3 Dove: 21 = somma dei voti 3 = numero dei voti 7 = MEDIA ARITMETICA dei voti 34 MODA Si definisce MODA di una distribuzione di dati il termine corrispondente alla MASSIMA FREQUENZA. In sostanza si tratta del termine più comune ESEMPIO: Determinare la MODA della seguente distribuzione di voti: VOTO FREQUENZA 5 4 6 8 7 4 8 2 9 1 Il termine che corrisponde alla massima frequenza (8) è il 6, pertanto: MODA = 6 35 MEDIANA Si definisce MEDIANA il termine che occupa il POSTO CENTRALE di una distribuzione di dati ordinati in modo crescenti ESEMPIO: Determinare la MEDIANA della seguente distribuzione di voti: VOTO FREQUENZA 5 4 6 8 7 4 8 2 9 1 Si ordinano i dati in maniera crescente 5 5 5 5 6 6 6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 8 8 9 Il TERMINE CENTRALE è il 6, infatti è quello che lascia alla sua destra e alla sua sinistra un eguale numero di termini, pertanto si ha: MEDIANA = 6 Se i dati sono in numero pari, allora si hanno due termini centrali, in tal caso come mediana si prende la loro media aritmetica 36 Prova tu……… Esercizio Lanciando due dadi, si sono registrati i seguenti punteggi totali: 10 – 9 – 8 – 11 – 5 – 4 – 10 – 4 – 7 – 7 – 9 – 10 – 4 – 6 – 8 – 9 – 6 – 5 – 6 – 8 – 7 – 10 – 9 – 5 – 6 – 3 – 8 – 7 – 5 – 7 – 11 1. organizza i dati in una tabella di frequenza 2. qual è il dato con la maggior frequenza 3. sono usciti più frequentemente risultati dispari o pari? 4. sono usciti più frequentemente risultati maggiori o minori di 7? 5. qual è la frequenza percentuale del punteggio 6? 6. Determina la MODA e la MEDIANA 37 VERIFICA: INDAGINE STATISTICA Questionario sull’impiego del tempo libero Dati generali Dati specifici 6 Pratichi uno sport SI NO 8 Ascolti la musica SI NO 1 Cittadinanza ................ 9 Suoni qualche strumento SI NO 2 Sesso M 11 Guardi la televisione SI NO 3 Età ................ 12 Frequenti discoteche SI NO 4 Peso ................ 13 Vai al cinema SI NO 5 Altezza ................. 14 Ti dedichi alla lettura SI NO 15 Coltivi qualche hobby Si 16 Pratichi volontariato SI F NO NO 38