الإجابة السريعة: للأرقام 11 و12 و13 و14 و15 و16 و17 و18 و20 و30: الربيع الأول 13.25 والوسيط 15.5 والربيع الثالث 17.75، فالمدى الربيعي 4.5، والقيمة 30 أعلى من الحد 17.75 + 1.5 × 4.5 = 24.5 فهي قيمة شاذة.
طريقة الحساب
تُرتَّب القيم، وتُحسب الربيعيات بالاستيفاء الخطي: يقع المئين p في الموقع h = (n − 1)·p بدءًا من الصفر، وإذا وقع بين قيمتين يُستوفى بينهما. وهذه هي الطريقة «الشاملة» المستخدمة في الدالتين QUARTILE.INC وPERCENTILE.INC في إكسل والطريقة الافتراضية في R (النوع 7).
تستخدم بعض الكتب والبرامج قواعد مختلفة قليلًا للربيعيات (مثل وسيط كل نصف، أو QUARTILE.EXC في إكسل)، لذا قد يختلف Q1 وQ3 قليلًا في القوائم الصغيرة، أما الوسيط والوسط والانحراف المعياري فلا تتغير.
المدى الربيعي هو Q3 − Q1، أي تشتت النصف الأوسط من البيانات. وتعدّ قاعدة توكي القيم الأقل من Q1 − 1.5·IQR أو الأكبر من Q3 + 1.5·IQR قيمًا شاذة محتملة، وهي حدود الشعيرات في مخطط الصندوق. ولحساب التشتت خطوة بخطوة استخدم حاسبة الانحراف المعياري.
أمثلة محلولة
- 12 و15 و11 و18 و20 و13 و17 و14 و16 و30: Q1 = 13.25, median 15.5, Q3 = 17.75, IQR 4.5, outlier 30
- من 1 إلى 8: Q1 = 2.75, median 4.5, Q3 = 6.25, IQR 3.5
- الوسط والانحراف للقائمة الأولى: mean 16.6, s = 5.460972
الأسئلة الشائعة
لماذا تختلف الربيعيات عن كتابي المدرسي؟
توجد عدة طرق معتمدة لحساب الربيعيات، وتستخدم هذه الحاسبة الاستيفاء الخطي (QUARTILE.INC في إكسل والنوع 7 في R). أما طريقة «وسيط كل نصف» الشائعة في المدارس فقد تعطي قيمًا مختلفة قليلًا.
ما الملخص الخماسي؟
أصغر قيمة والربيع الأول والوسيط والربيع الثالث وأكبر قيمة، وهو ما يرسمه مخطط الصندوق.
كيف تُحدَّد القيم الشاذة؟
بحدود توكي: كل قيمة تبعد أكثر من 1.5 مدى ربيعي تحت Q1 أو فوق Q3. وهي قاعدة تقريبية لمراجعة البيانات، لا دليل على خطأ القيمة.
ما الوسيط للقيم 12 و15 و11 و18 و20 و13 و17 و14؟
14.5، فبعد ترتيبها تكون القيمتان في المنتصف 14 و15، والوسيط في منتصف المسافة بينهما.
ما مخطط الصندوق؟
رسم للملخص الخماسي: صندوق من الربيع الأول إلى الثالث فيه خط عند الوسيط، وشاربان يمتدان إلى أصغر وأكبر قيمة ليست شاذة.
متى يكون المدى الربيعي أفضل من الانحراف المعياري؟
حين تكون البيانات غير متماثلة أو فيها قيم متطرفة قليلة، كالرواتب وأسعار المنازل، فالمدى الربيعي يتجاهل الأطراف، أما الانحراف المعياري فيتأثر بها كثيرًا.