2. Вычисление средневзвешенной арифметической
В ряде случаев, кроме значения признака как характеристики объекта в качестве дополнительной величины присутствует вероятность (математический вес ), с которой это значение проявляется в системе. Такой вероятностью может выступать и площадь пространства, на которой наблюдается зафиксированное значение признака, а может и частота, с которой данное значение признака проявляется в выборке (как в вариационном ряде). В таком случае можно вычислить средневзвешенную арифметическую (частотозависимую среднюю), которая будет иметь все свойства средней.
Исходные данные : W-значение признака, f-частота его проявления.
Используемые формулы:
Средняя арифметическая М=åfW /åf ;
Дисперсия С=åfW 2 -(åfW )2/åf ;
Варианса d= Ö ( C /( n -1));
Ошибка репрезентативности m =d/ Ö ( n );
Пример решения задачи.
|
Для расчета средней биомассы фитопланктона в пруду-охладителе тепловой электростанции был использован метод площадей. Вся площадь пруда, имеющая примерно одинаковую глубину была поделена на характерные участки с площадью fi, га. На каждом участке были отобраны пробы фитопланктона и определена его относительная биомасса (Wi, мг/л).
n | W | f | W*W | f*W | f*W*W |
1 | 5,80 | 3 | 33,64 | 17,4 | 100,92 |
2 | 4,30 | 2 | 18,49 | 8,6 | 36,98 |
3 | 8,60 | 5 | 73,96 | 43 | 369,8 |
4 | 11,50 | 4 | 132,25 | 46 | 529 |
5 | 9,40 | 3 | 88,36 | 28,2 | 265,08 |
6 | 3,70 | 6 | 13,69 | 22,2 | 82,14 |
7 | 4,80 | 7 | 23,04 | 33,6 | 161,28 |
8 | 5,30 | 4 | 28,09 | 21,2 | 112,36 |
9 | 7,60 | 5 | 57,76 | 38 | 288,8 |
10 | 4,90 | 9 | 24,01 | 44,1 | 216,09 |
å | 65,9 | 48 | 493,29 | 302,3 | 2162,45 |
Задание 2. Определить среднюю численность личинок комара Chaeronomus plumosus в пруду.
Площадь биотопа, га | 1,5 | 2,1 | 3,4 | 2,2 | 1,8 | 1,9 | 3,4 | 7,3 | 1,2 | 4,3 | 7,8 | 9,8 |
Средняя численность, шт/м2 | 30,7 | 50,6 | 18,5 | 17,7 | 20,7 | 38,9 | 56,1 | 67,3 | 23,1 | 23,5 | 23,1 | 7,1 |
3. Оценка разности средних
Все познается в сравнении. В экологии из всех математических функции чаще всего применяется разность двух величин. Так как в макромире все объекты и все измерения индивидуальны, возникает вопрос – насколько сильно они различаются и правильно ли выборочные данные отражают генеральные соотношения, то есть будет ли справедлива разность для всей ГС если она есть в выборке. Массовой проверкой результатов выборочных исследований было выявлено особое свойство разности – это то, что разность между двумя любыми выборочными показателями в некоторых случаях правильно отражает разность генеральную. Это свойство можно выразить понятием достоверность выборочной разности.
Разность достоверна – это значит, что если в выборочном исследовании оказалась разница между выборочными показателями, то такая же разность будет и между соответствующими генеральными параметрами. Основной вывод исследования может быть обобщен и перенесен на соответствующие генеральные совокупности.