Intervallo interquartile (IQR): Cos’è e come trovarlo

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Cos’è un Interquartile Range?

L’intervallo interquartile è una misura di dove si trova la “cinquantina centrale” in una serie di dati. Mentre un intervallo è una misura di dove sono l’inizio e la fine in un insieme, un intervallo interquartile è una misura di dove si trova la maggior parte dei valori. Ecco perché è preferito a molte altre misure di diffusione quando si riportano dati come il rendimento scolastico o i punteggi SAT.

La formula dell’intervallo interquartile è il primo quartile sottratto dal terzo quartile:

IQR = Q3 – Q1.

Contenuti (clicca per passare alla sezione della pagina):

Risolvere a mano:

  1. Solvere la formula a mano (serie di numeri dispari).
  2. E se ho una serie di numeri pari? Secondo metodo
  3. Campo interquartile del Box Plot: Come trovarlo

Utilizzando la tecnologia:

  1. Intervallo interquartile in Minitab
  2. Intervallo interquartile in Excel
  3. Intervallo interquartile in SPSS
  4. Intervallo interquartile sul TI83
  5. Q1, Q3 e IQR sul TI89

Informazioni generali:

  1. Che cos’è un intervallo interquartile?
  2. Che cos’è la formula dell’Interquartile Range?
  3. IQR come test per la distribuzione normale
  4. A cosa serve un Interquartile Range?
  5. Storia dell’Interquartile Range.

Solvere la formula a mano.

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Passi:

  • Passo 1: Metti i numeri in ordine.
    1, 2, 5, 6, 7, 9, 12, 15, 18, 19, 27.
  • Passo 2: Trovare la mediana.
    1, 2, 5, 6, 7, 9, 12, 15, 18, 19, 27.
  • Passo 3: Mettere parentesi intorno ai numeri sopra e sotto la mediana.
    Non è necessario statisticamente, ma rende Q1 e Q3 più facili da individuare.
    (1, 2, 5, 6, 7), 9, (12, 15, 18, 19, 27).
  • Passo 4: Trova Q1 e Q3
    Pensa a Q1 come una mediana nella metà inferiore dei dati e pensa a Q3 come una mediana per la metà superiore dei dati.
    (1, 2, 5, 6, 7), 9, ( 12, 15, 18, 19, 27). Q1 = 5 e Q3 = 18.
  • Passo 5: Sottrarre Q1 da Q3 per trovare l’intervallo interquartile.
    18 – 5 = 13.

Vi piace la spiegazione? Controlla il Manuale di Statistica per Imbrogliare Praticamente, che ha centinaia di altre spiegazioni passo dopo passo, proprio come questa!

Che succede se ho una serie di numeri pari?

Domanda di esempio: Trova l’IQR per la seguente serie di dati: 3, 5, 7, 8, 9, 11, 15, 16, 20, 21.

  • Passo 1: Mettere i numeri in ordine.
    3, 5, 7, 8, 9, 11, 15, 16, 20, 21.
  • Passo 2: Fare un segno al centro dei dati:
    3, 5, 7, 8, 9, | 11, 15, 16, 20, 21.
  • Fase 3: Metti delle parentesi intorno ai numeri sopra e sotto il segno che hai fatto nella fase 2. Questo rende Q1 e Q3 più facili da individuare.
    (3, 5, 7, 8, 9), | (11, 15, 16, 20, 21).
  • Passo 4: Trova Q1 e Q3
    Q1 è la mediana (il centro) della metà inferiore dei dati, e Q3 è la mediana (il centro) della metà superiore dei dati.
    (3, 5, 7, 8, 9), | (11, 15, 16, 20, 21). Q1 = 7 e Q3 = 16.
  • Passo 5: Sottrai Q1 da Q3.
    16 – 7 = 9.
    Questo è il tuo IQR.

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Trova un intervallo interquartile per una serie di numeri dispari: Metodo alternativo

Come forse già sai, niente è “fissato nella pietra” in statistica: quando alcuni statistici trovano un intervallo interquartile per un insieme di numeri dispari, includono la mediana in entrambi i quartili. Per esempio, nel seguente insieme di numeri: 1, 2, 5, 6, 7, 9, 12, 15, 18, 19, 27 alcuni statistici lo spezzerebbero in due metà, includendo la mediana (9) in entrambe le metà:
(1, 2, 5, 6, 7, 9), (9, 12, 15, 18, 19, 27)
Questo porta a due metà con un insieme di numeri pari, così potete seguire i passi sopra per trovare l’IQR.
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Campo interquartile del Box Plot: Come trovarlo

Guarda il video o leggi i passi qui sotto:

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Box Plot intervallo interquartile: Come trovarlo

box plot range interquartile

box plot range interquartile

Domanda di esempio: Trovare l’intervallo interquartile per il box plot di cui sopra.

  • Passo 1: Trovare Q1.Q1 è rappresentato dal bordo sinistro del “box” (nel punto in cui si ferma il baffo).
    trovare q1 sul grafico boxplot

    Nel grafico sopra, Q1 è approssimativamente a 2,6. (Una spiegazione completa di Q1 è qui: Il riassunto dei cinque numeri.)

  • Passo 2: Trovare Q3.
    Q3 è rappresentato su un boxplot dal bordo destro della “scatola”.
    trovare q3 sul boxplot
    Q3 è circa 12 in questo grafico.
  • Passo 3: Sottrarre il numero trovato nel passo 1 dal numero trovato nel passo 3.
    Questo vi darà l’intervallo interquartile. 12 – 2.6 = 9.4.

Ecco fatto!

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Intervallo interquartile in Minitab

Leggi le istruzioni passo per passo, o guarda la versione video qui sotto.

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Intervallo Interquartile in Minitab: Passi

Domanda di esempio: Trova un intervallo interquartile in Minitab per la media dei voti (GPA) nel seguente set di dati:
Media dei voti (GPA): 1(3.2), 1(3.1), 2(3.5), 2(2.0), 3(1.9), 3(4.0), 3(3.9), 4(3.8), 4(2.9), 5(3.9), 5(3.2), 5(3.3), 6(3.4), 6(2.6), 6(2.5), 7(2.0), 7(1.5), 8(4.0), 8(2.0).

Step 1: Scrivi i tuoi dati in un foglio di lavoro Minitab. Inserisci i tuoi dati in una o due colonne.
minitab intervallo interquartile a

Step 2: Clicca su “Stat,” quindi su “Statistiche di base,” quindi su “Visualizza statistiche descrittive” per aprire il menu delle statistiche descrittive.
minitab intervallo interquartile b

Step 3: Clicca sul nome di una variabile nella finestra di sinistra e poi clicca sul pulsante “Seleziona” per trasferire il nome della variabile nella finestra di destra.

Passo 4: Clicca il pulsante “Statistiche”.
minitab intervallo interquartile c

Passo 5: Controlla “Interquartile Range.”
minitab interquartile range d.

Step 6: Clicca il pulsante “OK” (si aprirà una nuova finestra con il risultato). L’IQR per il GPA in questa particolare serie di dati è 1.8.
minitab range interquartile e


Ecco fatto!

Suggerimento: se non vedi le statistiche descrittive in una finestra, clicca su “Window” sulla barra degli strumenti, poi clicca su “Tile”. Clicca sulla finestra Sessione (è qui che appaiono le statistiche descrittive) e poi scorri verso l’alto per vedere i tuoi risultati.

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Come trovare un intervallo interquartile Excel 2007

Guarda il video o leggi i passi qui sotto per trovare un intervallo interquartile in Excel 2007:

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Passi:
Passo 1: Inserisci i tuoi dati in una singola colonna di Excel su un foglio di lavoro. Per esempio, scrivi i tuoi dati nelle celle da A2 a A10. Non lasciare spazi vuoti nei tuoi dati.

Passo 2: Clicca su una cella vuota (per esempio, clicca sulla cella B2) e poi scrivi =QUARTILE(A2:A10,1). Dovrai sostituire A2:A10 con i valori reali del tuo set di dati. Per esempio, se avete digitato i vostri dati da B2 a B50, l’equazione è =QUARTILE(B2:B50,1). L'”1″ in questa formula Excel(A2:A10,1) rappresenta il primo quartile (cioè il punto che si trova al 25% della serie di dati).

Passo 3: Clicca su una seconda cella vuota (per esempio, clicca sulla cella B3) e poi scrivi =QUARTILE(A2:A10,3). Sostituisci A2:A10 con i valori reali del tuo set di dati. Il “3” in questa formula Excel (A2:A10,3) rappresenta il terzo quartile (cioè il punto che si trova al 75% della serie di dati).

Passo 4: Clicca una terza cella vuota (per esempio, clicca sulla cella B4) e poi scrivi =B3-B2. Se le tue funzioni di quartile dal passo 2 e 3 sono in posizioni diverse, cambia i riferimenti di cella.

Passo 5: Premi il tasto “Invio”. Excel restituirà l’IQR nella cella in cui hai cliccato nel Passo 4

Ecco fatto!

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Come trovare un intervallo interquartile in SPSS

Come la maggior parte della tecnologia, SPSS ha diversi modi per calcolare l’IQR. Tuttavia, se cliccate sul modo più intuitivo in cui vi aspettereste di trovarlo (“Descriptive Statistics > Frequencies”), la sorpresa è che non elencherà l’IQR (sebbene elencherà il primo, secondo e terzo quartile). Si potrebbe prendere questa strada e poi sottrarre il terzo quartile dal primo per ottenere l’IQR. Tuttavia, il modo più semplice per trovare l’intervallo interquartile in SPSS è usare il comando “Esplora”. Se hai già inserito i dati nel tuo foglio di lavoro, salta al passo 3.

Guarda il video o leggi i passi qui sotto:

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Passi

Passo 1: Apri un nuovo file dati in SPSS. Clicca su “File”, passa il mouse su “Nuovo” e poi clicca su “Dati”.

Fase 2: Scrivi i tuoi dati nelle colonne del foglio di lavoro. Puoi usare tutte le colonne di cui hai bisogno, ma non lasciare righe vuote o spazi tra i tuoi dati. Vedi: Come inserire i dati in SPSS.

Step 3: Clicca su “Analizza”, poi passa con il mouse su “Statistiche descrittive”. Clicca su “Esplora” per aprire la finestra di dialogo “Esplora”.
come trovare l'intervallo interquartile in SPSS 1

Step 4: Clicca sul nome della variabile (che è solo un nome di fantasia per l’intestazione della colonna), poi clicca sulla freccia in alto per spostare la variabile nella casella “Lista dipendente”.

La finestra di dialogo "Esplora" delle variabili. Linterquartile SPSS 3

Suggerimento: Questo esempio ha un solo elenco digitato nel foglio dati, ma potresti averne diversi da scegliere a seconda di come hai inserito i tuoi dati. Assicuratevi di aver selezionato la giusta variabile (nomi delle colonne) prima di procedere. Se vuoi nomi di variabili più memorabili, cambia il titolo della colonna cliccando il pulsante “vista variabile” in basso a sinistra del foglio di lavoro. Digita il tuo nuovo nome di variabile e poi torna alla vista dati cliccando il pulsante “vista dati”.
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Cos’è un intervallo interquartile?

Immagina tutti i dati di una serie come punti su una linea numerica. Per esempio, se hai 3, 7 e 28 nella tua serie di dati, immaginali come punti su una linea numerica che è centrata su 0 ma si estende sia infinitamente sotto lo zero che infinitamente sopra lo zero. Una volta tracciati sulla linea dei numeri, il punto più piccolo e il punto più grande dell’insieme di dati creano i confini (cioè un limite inferiore e un limite superiore) di un intervallo di spazio sulla linea dei numeri che contiene tutti i punti di dati dell’insieme. L’intervallo interquartile (IQR) è la lunghezza del 50% medio di quell’intervallo di spazio.

cosa è un intervallo interquartile

L’intervallo interquartile è il 50% medio di una serie di dati. Box and whiskers image by Jhguch at en.wikipedia

Se volete sapere che cos’è l’IQR in termini formali, l’IQR è calcolato come: La differenza tra il terzo o quartile superiore e il primo o quartile inferiore. Quartile è un termine usato per descrivere come dividere l’insieme dei dati in quattro porzioni uguali (pensate al quarto).

Esempio IQR

Se hai un insieme contenente i punti di dati 1, 3, 5, 7, 8, 10, 11 e 13, il primo quartile è 4, il secondo quartile è 7,5 e il terzo quartile è 10,5. Disegna questi punti su una linea dei numeri e vedrai che questi tre numeri dividono la linea dei numeri in quarti da 1 a 13. Come tale, l’IQR di quella serie di dati è 6,5, calcolato come 10,5 meno 4. Il primo e il terzo quartile sono a volte chiamati anche 25° e 75° percentile perché queste sono le cifre equivalenti quando la serie di dati è divisa in percentuali piuttosto che in quarti.

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Interquartile Range usando il TI83

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Mentre puoi usare l’elegante calcolatrice online dell’intervallo interquartile su questo sito, questo potrebbe non essere un’opzione in un quiz o in un test. La maggior parte degli istruttori permette l’uso di una TI-83 nei test, ed è anche una delle poche calcolatrici permesse nell’esame di statistica AP. Trovare l’intervallo interquartile della TI 83 non richiede altro che inserire la vostra lista di dati e premere un paio di pulsanti.

Problema esemplificativo: trovare l’intervallo interquartile della TI 83 per le altezze dei primi 10 edifici nel mondo (al 2009). Le altezze, (in piedi) sono: 2717, 2063, 2001, 1815, 1516, 1503, 1482, 1377, 1312, 1272.

Passi

Passo 1: Inserire i dati di cui sopra in un elenco sulla calcolatrice TI 83. Premere il pulsante STAT e poi premere ENTER. Inserire il primo numero (2717) e poi premere ENTER. Continuare a inserire i numeri, premendo ENTER dopo ogni inserimento.

Step 2: Premere il pulsante STAT.

Step 3: Premere il pulsante freccia destra (i tasti freccia si trovano in alto a destra della tastiera) per selezionare “Calc.”

Step 4: Premi ENTER per evidenziare “1-Var Stats.”

Step 5: Premi ancora ENTER per far apparire una lista di statistiche.

Step 6:Scorri la lista con i tasti freccia per trovare Q1 e Q3. Scrivi questi numeri. Potresti copiare e incollare i numeri ma, sfortunatamente, Texas Instruments non lo rende facile:

  1. Usa i tasti freccia per posizionare il cursore all’inizio del
    testo che vuoi evidenziare.
  2. Utilizzando la tastiera TI, tieni premuto il tasto Shift, e poi usa i tasti freccia per evidenziare il testo.
  3. Rilascia il tasto Shift e il tasto freccia.

Il menu copia e incolla dovrebbe apparire, permettendoti di copiare e incollare i dati. Dovresti farlo due volte (tornando ogni volta alla schermata HOME), quindi è molto più veloce scrivere semplicemente i numeri.

Step 7:Sottrai Q1 da Q3 per trovare l’IQR (strong>624 piedi per questa serie di numeri).

Ecco fatto!
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Come trovare Q1, Q3 e l’intervallo interquartile TI 89

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Problema di esempio: Trova Q1, Q3, e l’IQR per la seguente lista di numeri: 1, 9, 2, 3, 7, 8, 9, 2.

Passo 1: Premi APPS. Scorri su Stats/List Editor (usa i tasti freccia della tastiera per scorrere). Premi ENTER. Se non hai l’editor di statistiche/elenchi puoi scaricarlo qui.

Step 2: Cancella l’editor di liste dai dati: premi F1 8.

Step 3: Premi ALPHA 9 ALPHA 1 ENTER. Questo nomina la tua lista “IQ.”

Step 4: Inserisci i tuoi numeri, uno alla volta. Segui ogni inserimento premendo il tasto ENTER. Per il nostro gruppo di numeri, inserisci
1,9,2,3,7,8,9,2

Step 5: Premi F4, poi ENTER (per lo schermo delle statistiche a 1 variabile).

Step 6: Dì alla calcolatrice che vuoi statistiche per la lista chiamata “IQ” inserendo ALPHA 9 ALPHA 1 nella casella “List:”. La calcolatrice dovrebbe mettere automaticamente il cursore lì per te. Premi ENTER due volte.

Step 7:Leggi i risultati. Q1 è elencato come Q1X (nel nostro esempio, Q1X=2). Q3 è elencato come Q3X (Q3X=8.5). Per trovare l’IQR, sottrarre Q1 da Q3 nella schermata iniziale. L’IQR è 8.5-2=6.5.

Ecco fatto!

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Qual è la formula dell’intervallo interquartile?

La formula IQR è:
IQR = Q3 – Q1

dove Q3 è il quartile superiore e Q1 il quartile inferiore.

la formula dell'intervallo interquartile

IQR come test per la distribuzione normale

Utilizzare la formula dell’intervallo interquartile con la media e la deviazione standard per verificare se una popolazione ha o meno una distribuzione normale. La formula per determinare se una popolazione è distribuita normalmente o meno sono:
Q1 – (σ z1) + X
Q3 – (σ z3) + X
dove Q1 è il primo quartile, Q3 è il terzo quartile, σ è la deviazione standard, z è il punteggio standard (“z-score”) e X è la media. Per capire se una popolazione è distribuita normalmente, risolvi entrambe le equazioni e poi confronta i risultati. Se c’è una differenza significativa tra i risultati e il primo o il terzo quartile, allora la popolazione non è normalmente distribuita.

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A cosa serve un intervallo interquartile?

L’IQR è usato per misurare quanto i punti dei dati di un insieme siano distanti dalla media dell’insieme stesso. Più alto è l’IQR, più i punti di dati sono sparsi; al contrario, più piccolo è l’IQR, più i punti di dati sono raggruppati intorno alla media. L’intervallo IQR è una delle tante misure usate per misurare quanto sono sparsi i punti di dati in un set di dati. È meglio usarlo con altre misure come la mediana e l’intervallo totale per costruire un quadro completo della tendenza di un insieme di dati a raggrupparsi intorno alla sua media.
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Da dove viene il termine Interquartile Range?

Chi ha inventato il termine “Interquartile Range? Per scoprirlo, dobbiamo tornare indietro al 19° secolo.

Storia

Il medico britannico Sir Donald MacAlister ha usato i termini quartile inferiore e quartile superiore nella pubblicazione del 1879, the Law of the Geometric Mean. Proc. R. Soc. XXIX, p. 374: “Poiché queste due misure, con la media, dividono la curva di facilità in quattro parti uguali, propongo di chiamarle rispettivamente il ‘quartile superiore’ e il ‘quartile inferiore’.”

origine della parola quartile
Pur essendo un medico di professione, era dotato di matematica e ottenne il punteggio più alto negli esami finali di matematica all’Università di Cambridge nel 1877. Parlava diciannove lingue tra cui l’inglese, il ceco e lo svedese.

L’articolo di Macalister, la legge della media geometrica era in realtà in risposta a una domanda posta da Francis Galton (inventore della tavola di Galton). Tuttavia, non fu fino al 1882 che Galton (“Relazione del Comitato Antropometrico”) usò i valori del quartile superiore e del quartile inferiore e il termine “intervallo interquartile” -definito come il doppio dell’errore probabile. Galton non era solo uno statistico, era anche un antropologo, geografo, proto-genetista e psicometrista che ha prodotto più di 340 libri. Ha anche coniato i termini statistici “correlazione” e “regressione verso la media”.

Gonick, L. e Smith, W. The Cartoon Guide to Statistics. New York: Harper Perennial, pp. 20-21, 1993.

CITA QUESTO COME:
Stephanie Glen. “Interquartile Range (IQR): Cos’è e come trovarlo” da StatisticsHowTo.com: Statistica elementare per il resto di noi! https://www.statisticshowto.com/probability-and-statistics/interquartile-range/

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