יחידה 1: מושגי יסוד וסולמות מדידה
אם מחלקה רחבה יותר, גובה העמודה חייב להתאים כדי שהשטח יישאר פרופורציונלי לשכיחות.
יחידה זו עוסקת במושגי היסוד של הסטטיסטיקה ומהווה בסיס לכל הקורס. הבנה מדויקת של סוגי משתנים, סולמות מדידה והטרנספורמציות המותרות עליהם היא תנאי לשימוש נכון בכלים סטטיסטיים בהמשך.
משתנים
הגדרה
משתנה הוא תכונה או תופעה שיכולה לקבל ערכים שונים בין נבדקים שונים או בין מדידות שונות.
הסבר אינטואיטיבי
משתנה הוא כל דבר שיכול להשתנות: מספר ילדים במשפחה, גובה אדם, רמת שביעות רצון, טמפרטורה, או מספר טעויות בביצוע מטלה.
דגשים למבחן
- יש להבחין בין המשתנה עצמו לבין הערכים שהוא מקבל.
- משתנה יכול להיות מספרי או קטגוריאלי, אך לא כל מספרי הוא "כמותי" במובן הסטטיסטי.
טעויות נפוצות
בלבול בין שם המשתנה (למשל: גובה) לבין יחידות המדידה (מטרים, סנטימטרים).
משתנה בדיד ומשתנה רציף
הגדרה
- משתנה בדיד: משתנה שערכיו ניתנים למנייה, ואין ערכים אפשריים בין שני ערכים עוקבים.
- משתנה רציף: משתנה שיכול לקבל (תיאורטית) אינסוף ערכים בין כל שני ערכים.
הסבר אינטואיטיבי
במשתנה בדיד סופרים (ילדים, טעויות, זבובים). במשתנה רציף מודדים (זמן, אורך, משקל).
דוגמאות
- בדיד: מספר ילדים במשפחה, מספר טעויות במבחן.
- רציף: גובה, משקל, זמן תגובה.
דגשים למבחן
- העובדה שהמדידה בפועל מעוגלת לא הופכת משתנה רציף לבדיד.
- בדיד ≠ סולם שמי, רציף ≠ סולם יחס. אלו הבחנות שונות.
טעויות נפוצות
לחשוב ש"כל מספרי הוא רציף".
סולמות מדידה
מדידה
מדידה היא תהליך שבו מייחסים ערכים מספריים לתכונות או תופעות כך שהמספרים משקפים את היחסים ביניהן.
סולם מדידה
סולם מדידה מגדיר את המשמעות המתמטית של הערכים ולכן קובע אילו פעולות סטטיסטיות מותר לבצע עליהם.
ארבעת סולמות המדידה
סולם שמי
סולם שבו הערכים משמשים כתוויות זיהוי בלבד. אין סדר, אין רווחים ואין יחסים.
דוגמאות: מין, עיר מגורים, מספר חולצה.
דגשים למבחן:
- מותר רק לבדוק זהות או אי־זהות.
- אין משמעות לגודל המספר.
סולם סדר
סולם שבו קיימת היררכיה בין הערכים, אך אין משמעות לרווחים ביניהם.
דוגמאות: דירוג בתחרות, רמת שביעות רצון.
דגשים למבחן:
- יודעים מי יותר ומי פחות, אך לא בכמה.
טעות נפוצה: להניח שאם יש סדר – יש גם רווחים שווים.
סולם רווח
סולם שבו יש משמעות לרווחים בין ערכים, אך אין משמעות ליחסים, ונקודת האפס נקבעת באופן שרירותי.
דוגמאות: טמפרטורה במעלות צלזיוס, שנים בלוח השנה.
דגשים למבחן:
- הבדל של 10 מעלות הוא זהה בכל מקום בסולם.
- אין משמעות ל"פי שניים".
סולם יחס (מנה)
סולם שבו יש משמעות לרווחים וליחסים בין ערכים, וקיים אפס מוחלט המייצג היעדר תכונה.
דוגמאות: גובה, משקל, מספר ילדים, טמפרטורה בקלווין.
דגשים למבחן:
- אפשר לומר "פי שניים".
- אפס = היעדר מוחלט של התכונה.
היררכיה בין סולמות מדידה
שמי ← סדר ← רווח ← יחס
כל סולם גבוה מכיל את התכונות של הסולמות שמתחתיו.
דגשים למבחן
- לרוב נעדיף למדוד בסולם הגבוה ביותר האפשרי.
- סולם המדידה תלוי גם באופן המדידה, לא רק בתכונה.
טרנספורמציות על סולמות מדידה
הגדרה
טרנספורמציה היא פעולה מתמטית המבוצעת על כל ערכי המשתנה.
טרנספורמציות מותרות
- שמי: כל טרנספורמציה ששומרת זהות.
- סדר: כל טרנספורמציה ששומרת סדר.
- רווח: טרנספורמציה לינארית , כאשר .
- יחס: הכפלה בקבוע , כאשר .
דגשים למבחן
- הוספת קבוע שומרת רווח אך שוברת יחס.
- הכפלה בקבוע שומרת יחס.
טעויות נפוצות ובלבולים שכיחים
- לחשוב שכל משתנה עם אפס הוא בהכרח סולם יחס.
- לבלבל בין בדיד/רציף לבין סולם המדידה.
- להניח שציונים במבחן הם תמיד סולם רווח (נחשב אזור אפור).