เครื่องคำนวณช่วงระหว่างควอไทล์ (IQR)

IQR

คั่นตัวเลขด้วยจุลภาค ช่องว่าง หรือขึ้นบรรทัดใหม่ เขียนทศนิยมด้วยจุด (2.5) และไม่ต้องใส่ตัวคั่นหลักพัน

วางรายการตัวเลข แล้วเครื่องคำนวณจะแสดงควอไทล์ที่หนึ่ง (Q1) ควอไทล์ที่สาม (Q3) ช่วงระหว่างควอไทล์ (IQR = Q3 - Q1) และเส้นรั้วของทูคีย์ที่ใช้ระบุค่าผิดปกติทางสถิติ (Q1 - 1.5 * IQR และ Q3 + 1.5 * IQR) เหมาะสำหรับการเตรียมข้อมูลบ็อกซ์พล็อต การทำความสะอาดข้อมูลจากการทดสอบ A/B และการวิเคราะห์ใด ๆ ที่ค่าผิดปกติอาจทำให้ค่าเฉลี่ยเบี่ยงเบน

วิธีคำนวณ IQR

  1. 1

    วางข้อมูลของคุณ

    คั่นตัวเลขด้วยจุลภาค ช่องว่าง หรือขึ้นบรรทัดใหม่ รายการที่ไม่ใช่ตัวเลขจะถูกตัดออกและแสดงเป็นรายการ

  2. 2

    เลือกวิธีคำนวณควอไทล์

    ฮินจ์ของทูคีย์ (ค่าเริ่มต้น), Moore & McCabe (แบบเดียวกับเครื่องคิดเลข TI-83/84) หรือแบบรวม (ชนิดที่ 7 แบบเดียวกับ Excel และ R) เมื่อตัวอย่างมีขนาดเล็ก ควอไทล์อาจต่างกันอย่างเห็นได้ชัด

  3. 3

    อ่านผลสรุป

    ค่าต่ำสุด, Q1, มัธยฐาน, Q3, ค่าสูงสุด พร้อมด้วย IQR เส้นรั้วของค่าผิดปกติด้านล่างและด้านบน และรายการค่าผิดปกติที่ถูกระบุ

  4. 4

    คัดลอกผลลัพธ์

    คัดลอกการสรุปด้วยห้าค่าในรูปแบบที่พร้อมใช้กับรายงานหรือบ็อกซ์พล็อต หรือวางลงใน R/Python

วิธีคำนวณควอไทล์

ซอฟต์แวร์แต่ละตัวใช้นิยามของควอไทล์ต่างกัน ความแตกต่างนี้เล็กน้อยเมื่อใช้กับตัวอย่างขนาดใหญ่ และอาจมีนัยสำคัญเมื่อ n < 20

วิธีคำนวณ ผู้ใช้หลัก วิธีหา Q1 และ Q3
ฮินจ์ของทูคีย์ (ค่าเริ่มต้น) R fivenum() และ boxplot() มัธยฐานของแต่ละครึ่ง เมื่อ n เป็นเลขคี่ให้นับมัธยฐานไว้ในทั้งสองครึ่ง
Moore & McCabe เครื่องคิดเลข TI-83/84, ตำราเบื้องต้นหลายเล่ม มัธยฐานของแต่ละครึ่ง เมื่อ n เป็นเลขคี่ให้ตัดมัธยฐานออกจากทั้งสองครึ่ง
แบบรวม (ชนิดที่ 7) R quantile(), Excel QUARTILE.INC, NumPy, pandas การประมาณค่าเชิงเส้นที่ลำดับ 1 + (n - 1) * p
ไวบุลล์ (ชนิดที่ 6) Excel QUARTILE.EXC, Minitab, SPSS การประมาณค่าเชิงเส้นที่ลำดับ (n + 1) * p (ไม่มีให้เลือกในเครื่องมือนี้)

เครื่องมือนี้ใช้ฮินจ์ของ ทูคีย์ เป็นค่าเริ่มต้น เพราะให้ค่าตรงกับที่ fivenum() ใน R คืนค่า และตรงกับบ็อกซ์พล็อตแบบทูคีย์ดั้งเดิม เลือก Moore & McCabe หากต้องการผลตรงกับเครื่อง TI-84 หรือเลือกแบบรวมหากต้องการให้ตรงกับ quantile() ใน R และ QUARTILE.INC ใน Excel

IQR ในสามการใช้งาน

  • การกระจาย: IQR เป็นตัวชี้วัดการกระจายที่ทนทาน ต่างจากส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน มันไม่ถูกดึงด้วยค่าสุดโต่งเพียงค่าเดียว
  • ค่าผิดปกติ: ค่าที่ต่ำกว่า Q1 - 1.5 * IQR หรือสูงกว่า Q3 + 1.5 * IQR ถือเป็นค่าผิดปกติตามกฎของทูคีย์ ส่วนค่าผิดปกติสุดขั้วใช้ 3 * IQR
  • บ็อกซ์พล็อต: กล่องครอบคลุมจาก Q1 ถึง Q3 เส้นภายในคือมัธยฐาน และหนวดยื่นไปถึงค่าสุดท้ายที่อยู่ภายในรั้ว 1.5 * IQR

ตัวอย่างการคำนวณ

ชุดข้อมูล: 2, 4, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 50

  • เรียงลำดับแล้ว: เหมือนกับข้อมูลที่ป้อน (เรียงไว้แล้ว)
  • มัธยฐาน: 8 (ค่ากลาง)
  • ครึ่งล่าง (แบบไม่รวม): 2, 4, 5, 7; Q1 = 4.5
  • ครึ่งบน (แบบไม่รวม): 10, 12, 15, 50; Q3 = 13.5
  • IQR: 13.5 - 4.5 = 9
  • รั้วล่าง: 4.5 - 1.5 × 9 = -9 (ไม่มีค่าผิดปกติด้านล่าง)
  • รั้วบน: 13.5 + 1.5 × 9 = 27 (ค่า 50 ถูกระบุเป็นค่าผิดปกติ)

การแบ่งครึ่งแบบนี้ไม่นับมัธยฐานไว้ในครึ่งใดเลย ซึ่งก็คือวิธีของ Moore & McCabe ส่วนฮินจ์ของทูคีย์ที่เป็นค่าเริ่มต้นจะนับมัธยฐาน 8 ไว้ในทั้งสองครึ่ง (2, 4, 5, 7, 8 และ 8, 10, 12, 15, 50) จึงได้ Q1 = 5, Q3 = 12, IQR = 7 และรั้วอยู่ที่ -5.5 และ 22.5 โดยค่า 50 ยังเป็นค่าผิดปกติในทั้งสองวิธี

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

  • สับสนระหว่าง IQR กับพิสัย พิสัยคือ max - min และไวต่อค่าผิดปกติอย่างมาก ส่วน IQR คือช่วงกลาง 50% และมีความทนทาน
  • ปนวิธีคำนวณโดยไม่รู้ตัว หากคำนวณ Q1 ใน Excel และ Q3 ใน R อาจได้คู่ค่าที่ไม่เข้ากันและได้ IQR ที่ผิด
  • ใช้กฎ 1.5 × IQR โดยอัตโนมัติ นี่เป็นเพียงหลักการคร่าว ๆ ไม่ใช่การทดสอบทางสถิติ สำหรับการแจกแจงหางหนา (เช่น ผลตอบแทนทางการเงิน) เส้นรั้วจะแคบเกินไป

คำถามที่พบบ่อย

IQR คือ Q3 - Q1 ซึ่งเป็นช่วงที่ครอบคลุมข้อมูลตรงกลาง 50% ของชุดข้อมูลที่เรียงลำดับแล้ว เป็นตัวชี้วัดการกระจายที่ทนทาน และไม่ถูกกระทบด้วยค่าสุดโต่งเหมือนพิสัยทั้งหมด

มีวิธีคำนวณควอไทล์ที่ตีพิมพ์ไว้อย่างน้อยเก้าวิธี เมื่อตัวอย่างมีขนาดใหญ่ ผลลัพธ์แทบจะตรงกัน แต่เมื่อตัวอย่างมีขนาดเล็กอาจต่างกันอย่างเห็นได้ชัด quantile() ใน R, QUARTILE.INC ใน Excel และ NumPy ใช้การประมาณค่าเชิงเส้น (ชนิดที่ 7) เป็นค่าเริ่มต้น เครื่องคิดเลข TI-83/84 ใช้ Moore & McCabe และ boxplot() ใน R ใช้ฮินจ์ของทูคีย์ เลือกวิธีที่ตรงกันในเครื่องคำนวณเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เดียวกัน

กฎของทูคีย์จะระบุค่าใด ๆ ที่ต่ำกว่า Q1 - 1.5 * IQR หรือสูงกว่า Q3 + 1.5 * IQR ว่าเป็นค่าผิดปกติที่น่าสงสัย เป็นหลักการเชิงประสบการณ์ที่ออกแบบมาสำหรับข้อมูลที่ใกล้เคียงการแจกแจงปกติ จึงควรใช้เป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่ข้อพิสูจน์ความผิดพลาด

ได้ เครื่องคำนวณจะเรียงลำดับค่าและคำนวณควอไทล์สำหรับชุดข้อมูลจำนวนจริงใด ๆ ไม่ว่าจะเป็นค่าลบหรือค่าผสม โดยไม่กำหนดขอบเขตล่าง

เครื่องมือที่เกี่ยวข้อง

เครื่องคำนวณการทดสอบ T (T-Test Calculator)

นำตัวอย่างสองชุดมาวางซ้อนกัน แล้วดำเนินการทดสอบ t-test แบบรวมสองตัวอย่าง แบบเวลช์ (Welch) หรือแบบคู่ (paired t-test) โดยจะให้ค่าเฉลี่ย ค่าความแปรปรวน ค่าสถิติ t องศาอิสระ และค่า p-value แบบสองขั้ว

เครื่องคำนวณอัตราส่วนกำลังอัด

คำนวณอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์จากขนาดกระบอกสูบ ช่วงชัก และปริมาตรห้องเผาไหม้ รับผลลัพธ์เป็น X.X:1 พร้อมปริมาตรกวาดต่อสูบ ได้ทันทีในเบราว์เซอร์

เครื่องคำนวณ ANOVA

ทำ one-way ANOVA กับสองกลุ่มขึ้นไปเพื่อทดสอบว่าค่าเฉลี่ยต่างกันอย่างมีนัยสำคัญหรือไม่ พร้อมรายงาน F-statistic องศาอิสระ ค่าเฉลี่ยกำลังสอง และผลรวมกำลังสอง

เครื่องคำนวณบวกและลบเวลา

บวกหรือลบช่วงเวลาสองช่วงในรูปแบบ H:MM:SS แล้วรับผลลัพธ์ทั้งแบบช่วงเวลาและแบบชั่วโมงทศนิยมที่เทียบเท่ากัน

เครื่องคำนวณกระสอบทราย

ประมาณจำนวนกระสอบ ปริมาณสำรอง น้ำหนักทราย และพื้นที่แนวกั้นชั่วคราวด้วยระดับการวางแผน USACE 2022 ตั้งแต่ 1 ถึง 5 ฟุต

เครื่องคำนวณคอขวดระหว่าง CPU กับ GPU

เปรียบเทียบเวลาเฟรมของ CPU และ GPU ที่วัดจากฉากเดียวกันในเกม ประเมินเพดาน FPS กำหนดค่าความคลาดเคลื่อน และทำความเข้าใจว่าผลลัพธ์พิสูจน์อะไรได้และไม่ได้

เครื่องมือนี้มีให้บริการในภาษาอื่น