পরিসংখ্যান
গড়, মধ্যমা, প্রচুরক ও পরিমিত ব্যবধান: একটি সম্পূর্ণ নির্দেশিকা
লেখক MathSolver Pro Editorial Team · প্রকাশিত
গড়, মধ্যমা ও প্রচুরক একটি উপাত্তসমষ্টির কেন্দ্র বর্ণনা করে, আর পরিসর ও পরিমিত ব্যবধান বর্ণনা করে এটি কতটা ছড়ানো। প্রতিটি কীভাবে নির্ণয় করতে হয় এবং কখন কোনটি সৎ সারসংক্ষেপ দেয় তা জানাই পরিসংখ্যানের ভিত্তি।
কেন্দ্র ও বিস্তার: দুটি বড় প্রশ্ন
সংখ্যার একটি তালিকা এক নজরে পড়া কঠিন। পরিসংখ্যান দুটি প্রশ্নের উত্তর দিয়ে এর সারসংক্ষেপ করে। উপাত্তের মাঝখান কোথায়? আর মানগুলো সাধারণত সেই মাঝখান থেকে কতদূর সরে থাকে? কেন্দ্রীয় প্রবণতার পরিমাপ, অর্থাৎ গড়, মধ্যমা ও প্রচুরক, প্রথম প্রশ্নের উত্তর দেয়। বিস্তারের পরিমাপ, যেমন পরিসর, আন্তঃচতুর্থক পরিসর ও পরিমিত ব্যবধান, দ্বিতীয়টির উত্তর দেয়।
দুটিই দরকার। দুটি শ্রেণির পরীক্ষার গড় নম্বর একই হতে পারে, অথচ একটিতে সবাই গড়ের কাছাকাছি নম্বর পেয়েছে আর অন্যটিতে নম্বর অকৃতকার্য থেকে পূর্ণ নম্বর পর্যন্ত ছড়ানো। কেবল কেন্দ্র এই পার্থক্য লুকিয়ে রাখে, আর কেবল বিস্তার শ্রেণিটি সামগ্রিকভাবে কেমন করেছে সে সম্পর্কে কিছুই বলে না।
গড়
গড়, বা গাণিতিক গড়, হলো মানগুলোর যোগফলকে মানের সংখ্যা দিয়ে ভাগ করলে যা পাওয়া যায়। একটি উপাত্তসমষ্টি -এর জন্য:
উদাহরণ 1: আটটি পরীক্ষার নম্বরের গড়
- নম্বর: 72, 85, 90, 85, 68, 95, 85, 77।
- যোগফল: ।
- গড়: ।
গড় প্রতিটি মান ব্যবহার করে, যা একে দক্ষ করে, কিন্তু সংবেদনশীলও করে। একটিমাত্র চরম মান, অর্থাৎ একটি বহিঃস্থ মান, একে অনেক দূর টেনে নিতে পারে। ভারযুক্ত গড় কিছু মানকে অন্যগুলোর চেয়ে বেশি প্রভাব দেয়। চূড়ান্ত পরীক্ষা যদি গ্রেডের 60 শতাংশ এবং শ্রেণিকাজ 40 শতাংশ হয়, তবে 80 ও 90 নম্বর মিলে হয় , সাধারণ গড় 85 নয়।
মধ্যমা
উপাত্ত সাজানোর পর মাঝের মানটিই মধ্যমা। মানের সংখ্যা বিজোড় হলে এটি মাঝের একটি মান; জোড় হলে এটি মাঝের দুটি মানের গড়।
উদাহরণ 2: একই নম্বরগুলোর মধ্যমা
- নম্বরগুলো সাজান: 68, 72, 77, 85, 85, 85, 90, 95।
- মান আছে 8টি, তাই মাঝের জোড়াটি 4র্থ ও 5ম: 85 ও 85।
- মধ্যমা: ।
চরম মানগুলো মাঝখান থেকে কত দূরে, মধ্যমা তা উপেক্ষা করে, ফলে এটি বহিঃস্থ মানের প্রভাব প্রতিরোধ করে। ধরুন পাঁচজন বছরে 30, 35, 40, 45 ও 50 হাজার ডলার আয় করেন। গড় ও মধ্যমা দুটিই 40 হাজার। বছরে 1,000 হাজার ডলার আয়কারী ষষ্ঠ একজন গোষ্ঠীতে যোগ দিলে গড় লাফিয়ে 200 হাজারে ওঠে, যা নবাগত ছাড়া সবার আয়ের চেয়ে বেশি, অথচ মধ্যমা সরে কেবল 42.5 হাজারে। এ কারণেই বাড়ির দাম ও আয় সাধারণত মধ্যমা হিসেবে জানানো হয়।
প্রচুরক
প্রচুরক হলো সবচেয়ে বেশিবার আসা মান। পরীক্ষার নম্বরগুলোতে 85 তিনবার এসেছে, তাই প্রচুরক 85। একটি উপাত্তসমষ্টির একটি প্রচুরক, দুটি প্রচুরক (দ্বিপ্রচুরক), কয়েকটি, অথবা প্রতিটি মান ঠিক একবার এলে একটিও না থাকতে পারে।
কেন্দ্রের পরিমাপগুলোর মধ্যে কেবল প্রচুরকই শ্রেণিগত উপাত্তে কাজ করে। প্রিয় রং বা জুতার ব্র্যান্ডের গড় করা যায় না, কিন্তু কোনটি সবচেয়ে জনপ্রিয় তা বলা যায়। সংখ্যাগত উপাত্তে প্রচুরক সবচেয়ে কাজের, যখন মানগুলো প্রায়ই পুনরাবৃত্ত হয়, যেমন একটি দোকানের বিক্রয় খাতায় জুতার মাপ, যেখানে সবচেয়ে প্রচলিত মাপটিই ক্রেতার ঠিক যা জানা দরকার।
কোন গড় ব্যবহার করবেন?
- চরম বহিঃস্থ মানহীন মোটামুটি প্রতিসম উপাত্তে গড় ব্যবহার করুন, যেমন উচ্চতা বা পরিমাপের ত্রুটি।
- বঙ্কিম উপাত্ত বা বহিঃস্থ মানযুক্ত উপাত্তে মধ্যমা ব্যবহার করুন, যেমন আয়, বাড়ির দাম বা অপেক্ষার সময়।
- শ্রেণির জন্য, অথবা যেখানে সবচেয়ে প্রচলিত পছন্দটি গুরুত্বপূর্ণ এমন বিচ্ছিন্ন মানের জন্য প্রচুরক ব্যবহার করুন।
গড় ও মধ্যমার তুলনা উপাত্তের আকৃতি সম্পর্কেও জানায়। গড় মধ্যমার চেয়ে লক্ষণীয়ভাবে বড় হলে উঁচু মানের একটি লম্বা লেজ একে ওপরে টানছে, এবং উপাত্ত ডান-বঙ্কিম। গড় ছোট হলে উপাত্ত বাম-বঙ্কিম। পরীক্ষার নম্বরগুলোতে গড় 82.1 মধ্যমা 85-এর নিচে, কারণ কয়েকটি কম নম্বর গড়কে নিচে টেনে নামায়।
বিস্তারের পরিমাপ: পরিসর ও পরিমিত ব্যবধান
বিস্তারের সবচেয়ে সরল পরিমাপ হলো পরিসর, অর্থাৎ বৃহত্তম মান বিয়োগ ক্ষুদ্রতম মান। পরীক্ষার নম্বরের জন্য এটি নম্বর। পরিসর নির্ণয় সহজ, কিন্তু এটি পুরোপুরি দুটি সবচেয়ে চরম মানের ওপর নির্ভর করে। আন্তঃচতুর্থক পরিসর, অর্থাৎ উপাত্তের মাঝের অর্ধেকের বিস্তার, বেশি নির্ভরযোগ্য।
পরিমিত ব্যবধান বিস্তারের সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত পরিমাপ। মোটামুটিভাবে এটি গড় থেকে একটি মানের সাধারণ দূরত্ব। একটি সম্পূর্ণ সমগ্রকের জন্য এটি:
উদাহরণ 3: হাতে পরিমিত ব্যবধান নির্ণয়
- উপাত্ত: 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9। গড় ।
- গড় থেকে বিচ্যুতি: ।
- বিচ্যুতির বর্গ: , যাদের যোগফল 32।
- সমগ্রক ভেদাঙ্ক: , তাই সমগ্রকের পরিমিত ব্যবধান ।
- উপাত্ত যদি একটি নমুনা হয়, তবে এর বদলে দিয়ে ভাগ করুন: ।
দিয়ে ভাগ করা আর দিয়ে ভাগ করার পার্থক্য এবং কেন তা গুরুত্বপূর্ণ, তা বিস্তারিত ব্যাখ্যা করা হয়েছে পরিমিত ব্যবধান কীভাবে নির্ণয় করবেন নিবন্ধে।
সারসংক্ষেপগুলো একসঙ্গে
একটি উপাত্তসমষ্টির ভালো সারসংক্ষেপ এমন একটি কেন্দ্র ও বিস্তার জানায় যারা পরস্পরের সঙ্গে মানানসই। গড় স্বাভাবিকভাবেই পরিমিত ব্যবধানের সঙ্গে জোড় বাঁধে, কারণ দুটিই প্রতিটি মান ব্যবহার করে এবং দুটিই বহিঃস্থ মানের প্রতি সংবেদনশীল। মধ্যমা জোড় বাঁধে আন্তঃচতুর্থক পরিসরের সঙ্গে, কারণ দুটিই প্রতিরোধী। মধ্যমার সঙ্গে পরিমিত ব্যবধান জানালে দুটি ভিন্ন দর্শন মিশে যায় এবং বিভ্রান্তি তৈরি হতে পারে।
মোটামুটি ঘণ্টাকৃতি উপাত্তের ক্ষেত্রে গড় ও পরিমিত ব্যবধান আশ্চর্য রকম পূর্ণাঙ্গ চিত্র দেয়: প্রায় 68 শতাংশ মান গড় থেকে এক পরিমিত ব্যবধানের মধ্যে এবং প্রায় 95 শতাংশ দুইয়ের মধ্যে থাকে। গড় থেকে একটি মানের দূরত্ব পরিমিত ব্যবধানের এককে মাপাই ঠিক z-স্কোরের কাজ। গড়, মধ্যমা ও প্রচুরক ক্যালকুলেটর একটি পেস্ট করা তালিকা থেকে এই নিবন্ধের প্রতিটি পরিমাপ নির্ণয় করে, আর পরিমিত ব্যবধান ক্যালকুলেটর বিস্তার হিসাবের প্রতিটি ধাপ দেখায়।
চতুর্থক ও আন্তঃচতুর্থক পরিসর
চতুর্থকগুলো সাজানো উপাত্তকে চারটি সমান ভাগে বিভক্ত করে। একটি সহজ পদ্ধতি হলো প্রতিটি অর্ধেকের মধ্যমা নির্ণয় করা। সাজানো পরীক্ষার নম্বরগুলোর নিচের অর্ধেক 68, 72, 77, 85, তাই প্রথম চতুর্থক । ওপরের অর্ধেক 85, 85, 90, 95, তাই তৃতীয় চতুর্থক । আন্তঃচতুর্থক পরিসর নম্বর, যা শ্রেণির মাঝের অর্ধেকের প্রস্থ।
বিভিন্ন পাঠ্যবই ও সফটওয়্যার চতুর্থকের সামান্য ভিন্ন রীতি ব্যবহার করে, তাই উত্তরের মধ্যে ছোট পার্থক্য স্বাভাবিক এবং ভুলের লক্ষণ নয়। একটি প্রচলিত নিয়ম প্রথম চতুর্থকের নিচে বা তৃতীয়টির ওপরে 1.5 আন্তঃচতুর্থক পরিসরের বেশি দূরের যেকোনো মানকে সম্ভাব্য বহিঃস্থ মান হিসেবে চিহ্নিত করে। এখানে সীমারেখা 55 ও 107, তাই কোনো নম্বরই অস্বাভাবিক নয়।
প্রায়ই জিজ্ঞাসিত প্রশ্ন
গড়, মধ্যমা ও প্রচুরক কি তিনটিই সমান হতে পারে?
হ্যাঁ। একটি চূড়াবিশিষ্ট পুরোপুরি প্রতিসম বণ্টনে, যেমন আদর্শ ঘণ্টাকৃতি বক্ররেখায়, তিনটিই মিলে যায়। বাস্তব উপাত্তে এরা সাধারণত কাছাকাছি, তবে অভিন্ন নয়।
একটি উপাত্তসমষ্টির প্রচুরক না থাকলে কী হবে?
প্রতিটি মান ঠিক একবার এলে কোনো প্রচুরক নেই। কিছু পাঠ্যবই এর বদলে বলে প্রতিটি মানই প্রচুরক, তবে কোনো প্রচুরক নেই বলাই বেশি প্রচলিত রীতি।
গড় আয়ের বদলে কেন মধ্যমা আয় জানানো হয়?
আয় তীব্রভাবে ডান-বঙ্কিম: খুব বেশি আয়ের অল্প কয়েকজন গড়কে একজন সাধারণ মানুষের আয়ের অনেক ওপরে টেনে তোলেন। শীর্ষ আয় কতটা চরম তাতে মধ্যমা প্রভাবিত হয় না, তাই এটি একজন সাধারণ মানুষকে ভালোভাবে প্রতিনিধিত্ব করে।
পরিমিত ব্যবধান কি ঋণাত্মক হতে পারে?
না। এটি দূরত্বের বর্গের গড়ের বর্গমূল, তাই সবসময় শূন্য বা ধনাত্মক। কেবল প্রতিটি মান অভিন্ন হলেই এটি শূন্য।