Chapterبەش 3 · Lectureوانە 3.4

Skewness, Kurtosis and the Mean–Median–Mode Relationناهاوجێبوون، پلەی لووتکەیی و پەیوەندیی نێوان ناوەند، ناوەڕاستە و باو

The shape of a distribution: which way its tail stretches (skewness) and how it compares with the normal curve (kurtosis) — Pearson's mean–median–mode rule, Pearson's two skewness coefficients, the moment coefficient and the kurtosis measure, with the course's examples recomputed and corrected.

شێوەی دابەشبوونێک: کلکەکەی بەرەو کام لا درێژ دەبێتەوە () و چۆن بەراورد دەکرێت بە () — یاسای پیرسن بۆ ، و ، دوو هاوکۆلکەکەی پیرسن بۆ ، هاوکۆلکەی و پێوەری ، لەگەڵ نموونەکانی کۆرسەکە کە دووبارە حیساب و ڕاست کراونەتەوە.

18 min read19 خولەک خوێندنەوە · 18 stepsهەنگاو

What you will learnچی فێر دەبیت

  • Recognise positive, negative and zero skewness from a curve and from the order of the mean, median and mode.
  • Use Pearson's approximate rule to find one average from the other two.
  • Compute and interpret the skewness measures α1\alpha_1, α2\alpha_2 and α3\alpha_3.
  • Compute the kurtosis BB and name a curve mesokurtic, leptokurtic or platykurtic.
  • موجەب، سالب و سفر لە هێڵێکەوە و لە ڕیزبەندیی ، و بناسیتەوە.
  • یاسای نزیکەیی پیرسن بەکار بهێنیت بۆ دۆزینەوەی ناوەندێک لە دووەکەی تر.
  • پێوەرەکانی α1\alpha_1، α2\alpha_2 و α3\alpha_3 حیساب و لێک بدەیتەوە.
  • BB حیساب بکەیت و هێڵێک بە ، یان ناو بنێیت.

Same centre, different shapeهەمان ناوەڕاست، شێوەی جیاواز

Averages tell you where the data sit, and the standard deviation tells you how spread out they are. But two data sets can have the same mean and the same spread and still look different. The third thing to look at is the shape: is the histogram balanced, or does it stretch out further on one side?

پێت دەڵێن لە کوێدان و لادانی پێوانەیی پێت دەڵێت چەند پەرتن. بەڵام دوو دەتوانن هەمان و هەمان پەرتبوونیان هەبێت و هێشتا جیاواز دەربکەون. شتی سێیەم کە سەیری دەکەین شێوەیە: ئایا هاوسەنگە، یان بەلایەکدا زیاتر درێژ دەبێتەوە؟

Think of three everyday data sets. Waiting times for the university bus: most are short, a few are very long. Marks in an easy quiz: most are high, a few are very low. Heights of adult men in a city: as many a bit taller as a bit shorter than usual. The picture shows their three shapes.

بیر لە سێ ڕۆژانە بکەرەوە. کاتی چاوەڕوانیی پاسی زانکۆ: زۆربەی جار کورتە و هەندێک جار زۆر درێژ. نمرەی تاقیکردنەوەیەکی ئاسان: زۆربەیان بەرزن و چەند دانەیەک زۆر نزمن. باڵای پیاوە پێگەیشتووەکانی شارێک: ئەوانەی کەمێک لە ئاسایی درێژترن هێندەی ئەوانەن کە کەمێک کورتترن. وێنەکە سێ شێوەکەیان نیشان دەدات.

Three curves side by side. Left: a negatively skewed curve with its long tail on the left; the mean is furthest left, then the median, and the mode is under the peak. Middle: a symmetric bell curve where mode, median and mean are the same point. Right: a positively skewed curve with its long tail on the right; the mode is under the peak, then the median, and the mean is furthest right.سێ هێڵی چەماوە لە تەنیشت یەک. چەپ: هێڵێکی ناهاوجێبوونی سالب کە کلکە درێژەکەی بەلای چەپدایە؛ ناوەند لە هەموویان چەپترە، پاشان ناوەڕاستە دێت و باو لە ژێر لووتکەکەدایە. ناوەڕاست: هێڵێکی زەنگئاسای هاوجێ کە باو، ناوەڕاستە و ناوەند یەک خاڵن. ڕاست: هێڵێکی ناهاوجێبوونی موجەب کە کلکە درێژەکەی بەلای ڕاستدایە؛ باو لە ژێر لووتکەکەدایە، پاشان ناوەڕاستە دێت و ناوەند لە هەموویان ڕاسترە.
The three basic shapes. The mean (Xˉ\bar X) is always the one pulled towards the long tail.سێ شێوە بنەڕەتییەکە. (Xˉ\bar X) هەمیشە ئەوەیە کە بەرەو کلکە درێژەکە ڕادەکێشرێت.CêIT
Quick checkپشکنینی خێراIn a city most flats cost a normal price, but a few luxury villas cost ten times more. Which shape does a histogram of all house prices have?لە شارێکدا زۆربەی شوقەکان نرخی ئاساییان هەیە، بەڵام چەند ڤێلایەکی گران دە ئەوەندە نرخیان هەیە. نرخی هەموو خانووەکان چ شێوەیەکی هەیە؟

Skewness: which way the tail pointsناهاوجێبوون: کلکەکە بەرەو کوێیە

Definitionپێناسە

How much a distribution leans to one side. A long tail to the right is positive skewness (mean > median > mode); to the left, negative.

ئەوەیە کە دابەشبوونێک چەند بەلایەکدا لار بووەتەوە. کلکێکی درێژ بەلای ڕاستدا ناهاوجێبوونی ئەرێنییە ( > > )؛ بەلای چەپدا نەرێنییە.

The course notes define skewness as how far a frequency curve is from being symmetric: one side of the curve has a longer tail than the other. A curve is symmetric when a vertical line through its centre splits it into two mirror images.

تێبینییەکانی کۆرسەکە بەم شێوەیە پێناسە دەکەن: ئەوەی هێڵی چەماوەی چەند لە هاوجێبوون دوورە؛ واتە لایەکی هێڵەکە کلکێکی درێژتری هەیە لە لاکەی تر. هێڵێک هاوجێیە کاتێک هێڵێکی ستوونی کە بە ناوەڕاستیدا دەڕوات دوو نیوەی وەک وێنەی ئاوێنە لێ دروست بکات.

  • Longer tail on the right → positive skewness (skewed to the right).
  • Longer tail on the left → negative skewness (skewed to the left).
  • Both sides alike → skewness 0 (symmetric).
  • کلکی درێژتر بەلای ڕاستدا ← موجەب (لار بەرەو ڕاست).
  • کلکی درێژتر بەلای چەپدا ← سالب (لار بەرەو چەپ).
  • هەردوو لا وەک یەک ← 0ـە (هاوجێ).
Quick checkپشکنینی خێراThe marks in a very easy test: most students got 85–100 and a few got below 40. How is the distribution skewed?نمرەکانی تاقیکردنەوەیەکی زۆر ئاسان: زۆربەی قوتابیان ⁦85–100⁩یان هێنا و چەند کەسێک لە خوار ⁦40⁩. دابەشبوونەکە چۆن لارە؟

Skewness - Right, Left & Symmetric Distribution - Mean, Median, & Mode With Boxplots - StatisticsThe Organic Chemistry Tutor · Englishئینگلیزی · 938K viewsبینین · 15K likesلایک

Symmetric, right-skewed and left-skewed shapes, where the mean, median and mode sit in each, and how a box plot shows the skew.

شێوەی هاوجێ، لار بەرەو ڕاست و لار بەرەو چەپ؛ شوێنی ، و لە هەر یەکەیاندا، هەروەها چۆن پیشان دەدات.

Whole video: which way the tail points, and where the three averages sit

هەموو ڤیدیۆکە: کلکەکە بەرەو کام لا درێژ دەبێتەوە و سێ تێکڕاکە لە کوێ دادەنیشن.

Skewness: which way the tail pointsناهاوجێبوون: کلکەکە بەرەو کوێیە

Why so many data sets lean to the rightبۆچی زۆر کۆمەڵەدراوە بەرەو ڕاست لارن

Taxis at the garageتەکسییەکانی گەراج

At a shared-taxi garage in Erbil, most cars leave a few minutes after arriving, as soon as they are full. On a quiet afternoon one car may wait an hour. Plot the waiting times and you get a tall pile of short waits and a thin tail of long ones stretching to the right: positive skewness. Waiting times cannot be less than zero, but they can be very long, so the tail can only grow to the right.

لە گەراجێکی تەکسیی هاوبەش لە هەولێر، زۆربەی ئۆتۆمبێلەکان چەند خولەکێک دوای گەیشتنیان، هەر کە پڕ بوون، دەڕۆن. لە نیوەڕۆیەکی بێدەنگدا لەوانەیە ئۆتۆمبێلێک کاتژمێرێک چاوەڕێ بکات. گەر کاتەکانی چاوەڕوانی بکەیتە هێڵکاری، کۆمەڵێکی بەرز لە چاوەڕوانیی کورت و کلکێکی باریک لە چاوەڕوانیی درێژ دەبینیت کە بەرەو ڕاست درێژ دەبێتەوە: موجەب. کاتی چاوەڕوانی ناتوانێت لە سفر کەمتر بێت، بەڵام دەتوانێت زۆر درێژ بێت، بۆیە کلکەکە تەنها بەرەو ڕاست گەشە دەکات.

Where the analogy stops workingسنووری ئەم نموونەیە

Real waiting times are lumpy and depend on the hour; the analogy only shows why a quantity with a floor (0) but no ceiling usually has a right tail.

کاتی چاوەڕوانیی ڕاستەقینە ناڕێکە و بە کاتژمێری ڕۆژ دەگۆڕێت؛ ئەم بەراوردە تەنها ئەوە نیشان دەدات بۆچی بڕێک کە زەوییەکی هەیە ⁦(0)⁩ بەڵام بنمیچی نییە، زۆرجار کلکێکی ڕاستی هەیە.

Quick checkپشکنینی خێراWhich of these is most likely skewed to the right?کام لەمانە زیاتر دەگونجێت بەرەو ڕاست لار بێت؟

Skewness: which way the tail pointsناهاوجێبوون: کلکەکە بەرەو کوێیە

Where the mean, median and mode sitناوەند، ناوەڕاستە و باو لە کوێدان

In a single-peaked curve the mode is under the peak (the most common value), the median cuts the area into two equal halves, and the mean is the balance point. Every value pulls the mean towards itself, and a value far out in the tail pulls hard. The median only counts how many values lie on each side, so a far value moves it very little. That is why the mean is pulled furthest into the tail.

لە هێڵێکی تاک‌لووتکەدا لە ژێر لووتکەکەدایە (باوترین نرخ)، ڕووبەرەکە دەکاتە دوو نیوەی یەکسان و خاڵی هاوسەنگییە. هەموو نرخێک بەرەو خۆی ڕادەکێشێت و نرخێکی دوور لە کلکەکەدا بەهێزتر ڕایدەکێشێت. تەنها دەژمێرێت چەند نرخ لە هەر لایەکن، بۆیە نرخێکی دوور زۆر کەم دەیجووڵێنێت. لەبەر ئەمە زیاتر لە هەمووان بەرەو ناو کلکەکە ڕادەکێشرێت.

Animation: a symmetric bell curve where mode, median and mean are one point slowly grows a long tail on the right. Frame by frame the three averages separate: the mode stays under the peak, the median moves a little to the right and the mean moves furthest. The last frame shows mean − mode = 0.71σ, about three times mean − median = 0.23σ.
Animation: a symmetric bell curve where mode, median and mean are one point slowly grows a long tail on the right. Frame by frame the three averages separate: the mode stays under the peak, the median moves a little to the right and the mean moves furthest. The last frame shows mean − mode = 0.71σ, about three times mean − median = 0.23σ.
As the right tail grows, the mean runs ahead of the median, and the median ahead of the mode.کاتێک کلکی ڕاست گەشە دەکات، لە پێش دەکەوێت و لە .CêIT
Quick checkپشکنینی خێراWhy is the mean pulled further into the tail than the median?بۆچی زیاتر لە بەرەو ناو کلکەکە ڕادەکێشرێت؟

Skewness: which way the tail pointsناهاوجێبوون: کلکەکە بەرەو کوێیە

The usual order of the three averagesڕیزبەندیی ئاسایی سێ ناوەندەکە

ShapeشێوەUsual orderڕیزبەندیی ئاساییSkewness
Symmetric, one peakهاوجێ، یەک لووتکەMo=Me=XˉM_o = M_e = \bar X00
Long tail on the rightکلکی درێژ بەلای ڕاستداMo<Me<XˉM_o < M_e < \bar Xpositiveموجەب
Long tail on the leftکلکی درێژ بەلای چەپداXˉ<Me<Mo\bar X < M_e < M_onegativeسالب
Quick checkپشکنینی خێراA data set has mode 20, median 23 and mean 27. What shape do you expect? ⁦20⁩، ⁦23⁩ و ⁦27⁩ـی هەیە. چ شێوەیەک چاوەڕێ دەکەیت؟

Pearson's mean–median–mode ruleیاسای پیرسن بۆ ناوەند، ناوەڕاستە و باو

The statistician Karl Pearson noticed a pattern in curves that are only moderately skewed and have one peak: the distance from the mode to the mean is about three times the distance from the median to the mean. Written as a formula, with the course's symbols Xˉ\bar X (mean), MeM_e (median) and MoM_o (mode):

ئاماریناس کارڵ پیرسن لە هێڵە چەماوەکاندا کە تەنها بە ڕادەیەکی مامناوەند لارن و یەک لووتکەیان هەیە، شێوازێکی تێبینی کرد: دووریی لە نزیکەی سێ ئەوەندەی دووریی لە . بە هێماکانی کۆرسەکە، Xˉ\bar X ()، MeM_e () و MoM_o ()، دەنووسرێت:

Xˉ−Mo≈3 (Xˉ−Me)\bar X - M_o \approx 3\,(\bar X - M_e)

The notes rearrange this one rule into four more forms, so you can find any one average from the other two:

تێبینییەکان ئەم یەک یاسایە دەکەن بە چوار شێوەی تر، تا بتوانیت هەر ناوەندێک لە دووەکەی تر بدۆزیتەوە:

Xˉ−Me≈Xˉ−Mo3Xˉ≈3Me−Mo2Me≈2Xˉ+Mo3Mo≈3Me−2Xˉ\begin{aligned} \bar X - M_e &\approx \frac{\bar X - M_o}{3} \\ \bar X &\approx \frac{3M_e - M_o}{2} \\ M_e &\approx \frac{2\bar X + M_o}{3} \\ M_o &\approx 3M_e - 2\bar X \end{aligned}
Quick checkپشکنینی خێراFor which kind of curve is Pearson's rule exactly true?یاسای پیرسن بۆ چ جۆرە هێڵێک ڕێک ڕاستە؟

Pearson's mean–median–mode ruleیاسای پیرسن بۆ ناوەند، ناوەڕاستە و باو

Example (19): the mean from the median and modeنموونەی ⁦(19)⁩: ناوەند لە ناوەڕاستە و باوەوە

  1. Example (19): what is givenنموونەی ⁦(19)⁩: چی دراوە

    The median is Me=52M_e = 52 and the mode is Mo=53M_o = 53. Find the mean.

    Me=52M_e = 52 و Mo=53M_o = 53ـە. بدۆزەرەوە.

  2. Use the mean formشێوەی ناوەند بەکار بهێنە

    Put the two values into the form that has Xˉ\bar X alone:

    هەردوو نرخەکە بخەرە ئەو شێوەیەی کە Xˉ\bar X بە تەنها تێیدایە:

    Xˉ≈3Me−Mo2=3(52)−532=1032=51.5\bar X \approx \frac{3M_e - M_o}{2} = \frac{3(52) - 53}{2} = \frac{103}{2} = 51.5
  3. Check and read the shapeپشکنین و خوێندنەوەی شێوەکە

    Check: Xˉ−Mo=51.5−53=−1.5\bar X - M_o = 51.5 - 53 = -1.5 and 3(Xˉ−Me)=3(51.5−52)=−1.53(\bar X - M_e) = 3(51.5 - 52) = -1.5. The mean (51.5) is the smallest of the three and the mode (53) the largest, so the curve has its long tail on the left: negatively skewed.

    پشکنین: Xˉ−Mo=51.5−53=−1.5\bar X - M_o = 51.5 - 53 = -1.5 و 3(Xˉ−Me)=3(51.5−52)=−1.53(\bar X - M_e) = 3(51.5 - 52) = -1.5. ⁦(51.5)⁩ بچووکترینی هەر سێکەیە و ⁦(53)⁩ گەورەترینیان، بۆیە کلکە درێژەکەی هێڵەکە بەلای چەپـدایە: سالب.

Quick checkپشکنینی خێراA data set has mean 40 and median 42. Use Pearson's rule to estimate the mode. ⁦40⁩ و ⁦42⁩ـی هەیە. بە یاسای پیرسن بخەمڵێنە.

Three measures of skewnessسێ پێوەری ناهاوجێبوون

A picture shows the direction of the skew. A number also says how strong it is, so two data sets can be compared. Each measure below divides by the standard deviation SS, so the answer has no unit: skewness of marks and skewness of salaries can be compared directly.

وێنە ئاڕاستەی لاربوونەکە نیشان دەدات. ژمارەیەک دەشڵێت چەند بەهێزە، تا بتوانرێت دوو بەراورد بکرێن. هەر یەک لەم پێوەرانەی خوارەوە دابەش دەکات بە SS، بۆیە وەڵامەکە یەکەی نییە: نمرەکان و مووچەکان ڕاستەوخۆ بەراورد دەکرێن.

1) Using the mode (Pearson's first coefficient)⁦1⁩) بە باو (هاوکۆلکەی یەکەمی پیرسن)
α1=Xˉ−MoS\alpha_1 = \frac{\bar X - M_o}{S}
2) Using the median (Pearson's second coefficient)⁦2⁩) بە ناوەڕاستە (هاوکۆلکەی دووەمی پیرسن)
α2=3 (Xˉ−Me)S\alpha_2 = \frac{3\,(\bar X - M_e)}{S}
3) Using moments (the moment coefficient)⁦3⁩) بە مۆمێنتەکان (هاوکۆلکەی مۆمێنت)
α3=M3(M2)3=M3S3\alpha_3 = \frac{M_3}{\left(\sqrt{M_2}\right)^3} = \frac{M_3}{S^3}

M2M_2 and M3M_3 are the second and third moments about the mean. The course notes write them M2M^2, M3M^3: there the small number is a label, not a power.

M2M_2 و M3M_3 دووەم و سێیەمن لە دەوری . تێبینییەکانی کۆرسەکە بە M2M^2، M3M^3 دەیاننووسن: لەوێدا ژمارە بچووکەکە تەنها نیشانەیە، نەک توان.

Quick checkپشکنینی خێراA data set has Xˉ=60\bar X = 60, Mo=66M_o = 66 and S=12S = 12. What is α1\alpha_1? Xˉ=60\bar X = 60، Mo=66M_o = 66 و S=12S = 12ـی هەیە. α1\alpha_1 چەندە؟

What is skewness? A detailed explanation (with moments!)zedstatistics · Englishئینگلیزی · 156K viewsبینین · 3.4K likesلایک · Partبەشی 4:28–10:52 (ofلە 15:11)

Putting a number on skewness: Pearson's coefficients (mean − mode)/S and 3(mean − median)/S, and the moment coefficient M3/S³.

پێوانەکردنی بە ژمارە: پیرسن (mean−mode)/S(\text{mean} - \text{mode})/S و 3(mean−median)/S3(\text{mean} - \text{median})/S، هەروەها M3/S3M_3/S^3.

Watch 4:28–10:52: Pearson's mode and median coefficients and the moment coefficient

لە ⁦4:28⁩ تا ⁦10:52⁩ سەیر بکە: پیرسن بە و بە ، هەروەها .

Three measures of skewnessسێ پێوەری ناهاوجێبوون

Reading the signخوێندنەوەی نیشانەکە

How to read the sign of each measureچۆن نیشانەی هەر پێوەرێک بخوێنیتەوە
Resultئەنجامα1\alpha_1α2\alpha_2α3\alpha_3Shapeشێوە
equal to 0یەکسان بە 0Xˉ=Mo\bar X = M_oXˉ=Me\bar X = M_eM3=0M_3 = 0symmetricهاوجێ
positiveموجەبXˉ>Mo\bar X > M_oXˉ>Me\bar X > M_eM3>0M_3 > 0positively skewed موجەب
negativeسالبXˉ<Mo\bar X < M_oXˉ<Me\bar X < M_eM3<0M_3 < 0negatively skewed سالب

Why a cube in α3\alpha_3? Cubing keeps the sign of each deviation: values above the mean give positive cubes, values below give negative ones. Cubing also makes far values count much more than near ones, so whichever side has the longer tail wins the sum, and the sign of M3M_3 tells you that side. The moments themselves are explained in Coefficient of Variation and Moments.

بۆچی سێجا لە α3\alpha_3ـدا؟ سێجاکردن نیشانەی هەر لادانێک دەپارێزێت: نرخەکانی سەرووی سێجای موجەب دەدەن و ئەوانەی خوارەوەی سێجای سالب. سێجاکردن هەروەها وا دەکات نرخە دوورەکان زۆر زیاتر لە نزیکەکان بژمێردرێن، بۆیە ئەو لایەی کلکی درێژتری هەیە کۆکە دەباتەوە و نیشانەی M3M_3 ئەو لایەت پێ دەڵێت. خودی لە هاوکۆلکەی گۆڕان و مۆمێنتەکان ڕوون کراونەتەوە.

Quick checkپشکنینی خێراFor a data set α3=−0.4\alpha_3 = -0.4. What does this tell you?بۆ α3=−0.4\alpha_3 = -0.4ـە. ئەمە چیت پێ دەڵێت؟

Three measures of skewnessسێ پێوەری ناهاوجێبوون

Example (9): a slightly right-skewed data setنموونەی ⁦(9)⁩: کۆمەڵەدراوەیەکی کەمێک لار بەرەو ڕاست

Example (9) gives Xˉ=79.76\bar X = 79.76, median Me=79.0M_e = 79.0, mode Mo=77.5M_o = 77.5 and S=15.60S = 15.60.

نموونەی ⁦(9)⁩ ئەمانە دەدات: Xˉ=79.76\bar X = 79.76، Me=79.0M_e = 79.0، Mo=77.5M_o = 77.5 و S=15.60S = 15.60.

α1=79.76−77.515.60=2.2615.60=0.1449>0\alpha_1 = \frac{79.76 - 77.5}{15.60} = \frac{2.26}{15.60} = 0.1449 > 0

Positive: the curve is slightly skewed to the right.

موجەبە: هێڵەکە کەمێک بەرەو ڕاست لارە.

α2=3 (79.76−79.0)15.60=2.2815.60=0.1462>0\alpha_2 = \frac{3\,(79.76 - 79.0)}{15.60} = \frac{2.28}{15.60} = 0.1462 > 0

With Pearson's factor 3, α2\alpha_2 (0.146) almost equals α1\alpha_1 (0.145), as the rule of three predicts.

بە ژمارە 3ـی پیرسن، α2\alpha_2 ⁦(0.146)⁩ نزیکەی یەکسانە بە α1\alpha_1 ⁦(0.145)⁩، وەک یاسای سێ پێشبینی دەکات.

Quick checkپشکنینی خێراIn Example (9), why are α1\alpha_1 and the corrected α2\alpha_2 so close?لە نموونەی ⁦(9)⁩ـدا، بۆچی α1\alpha_1 و α2\alpha_2ـی ڕاستکراوە ئەوەندە لە یەک نزیکن؟

Three measures of skewnessسێ پێوەری ناهاوجێبوون

H.W (5): skewness from momentsئەرکی ⁦(5)⁩: ناهاوجێبوون لە مۆمێنتەکانەوە

H.W (5) gives a grouped frequency table and its moments about the mean, M2=8.5275M_2 = 8.5275 and M3=−2.6932M_3 = -2.6932, and asks for α3\alpha_3.

ئەرکی ⁦(5)⁩ بۆ دەدات لەگەڵ لە دەوری (M2=8.5275M_2 = 8.5275 و M3=−2.6932M_3 = -2.6932) و داوای α3\alpha_3 دەکات.

H.W (5), with the last frequency corrected to 8ئەرکی ⁦(5)⁩، دوایین ڕاستکراوەتەوە بۆ 8
ClassMidpoint X XFrequency F F
60–62615
63–656418
66–686742
69–717027
72–74738
Totalکۆ100
α3=M3(M2)3=−2.6932(8.5275)3=−2.693224.9019=−0.1082\alpha_3 = \frac{M_3}{\left(\sqrt{M_2}\right)^3} = \frac{-2.6932}{\left(\sqrt{8.5275}\right)^3} = \frac{-2.6932}{24.9019} = -0.1082

Negative but close to 0: the distribution is only slightly skewed to the left.

سالبە بەڵام نزیکە لە 0: دابەشبوونەکە تەنها کەمێک بەرەو چەپ لارە.

Quick checkپشکنینی خێراA student writes α3=M3/(M2)3\alpha_3 = M_3/(M_2)^3. Which part is wrong?قوتابییەک دەنووسێت α3=M3/(M2)3\alpha_3 = M_3/(M_2)^3. کام بەشی هەڵەیە؟

Kurtosis: compared with the normal curveپلەی لووتکەیی: بەراورد بە دابەشبوونی ئاسایی

Definitionپێناسە

How peaked or flat a distribution is compared with the . The excess kurtosis BB is 0 for the normal curve.

ئەوەیە کە دابەشبوونێک بە بەراورد لەگەڵ چەند لووتکەتیژ یان پانە. لووتکەیی زیادە BB بۆ چەماوەی ئاسایی 0ـە.

Skewness compares the two sides of a curve. Kurtosis compares a symmetric curve with the bell-shaped normal curve (the lesson The Normal Distribution later in this course is about it). The course notes say it measures how peaked or flat-topped the curve is. It is computed from the fourth and second moments about the mean:

دوو لای هێڵێک بەراورد دەکات. هێڵێکی هاوجێ بەراورد دەکات بە هێڵی زەنگئاسای (وانەی دابەشبوونی ئاسایی لە دواتری ئەم کۆرسەدا تایبەتە بەو). تێبینییەکانی کۆرسەکە دەڵێن ئەوە دەپێوێت هێڵەکە چەند لووتکەتیژ یان سەرپانـە. لە چوارەم و دووەم لە دەوری حیساب دەکرێت:

B=M4(M2)2−3B = \frac{M_4}{(M_2)^2} - 3

Here (M2)2(M_2)^2 really is a square: M2M_2 is the variance, and (M2)2=S4(M_2)^2 = S^4.

لێرەدا (M2)2(M_2)^2 بەڕاستی دووجایە: M2M_2 و (M2)2=S4(M_2)^2 = S^4.

Why minus 3? For the normal curve the ratio M4/(M2)2M_4/(M_2)^2 is exactly 3. Subtracting 3 makes the normal curve the zero point, so BB tells you how far a curve is from normal. This version is called excess kurtosis.

بۆچی کەمکردنەوەی 3؟ بۆ ڕێژەی M4/(M2)2M_4/(M_2)^2 ڕێک 3ـە. لابردنی 3 دەکاتە خاڵی سفر، بۆیە BB پێت دەڵێت هێڵێک چەند لە ئاسایی دوورە. ئەم شێوەیە پێی دەگوترێت زیادە ⁦(excess kurtosis)⁩.

Quick checkپشکنینی خێراA curve has M2=4M_2 = 4 and M4=40M_4 = 40. What is BB and what type is it?هێڵێک M2=4M_2 = 4 و M4=40M_4 = 40ـی هەیە. BB چەندە و چ جۆرێکە؟

Skewness and Kurtosis : the two summary stats they never taught youritvikmath · Englishئینگلیزی · 55K viewsبینین · 1.9K likesلایک · Partبەشی 6:53–10:42 (ofلە 13:38)

Kurtosis compares tails with the normal curve: excess kurtosis 0 is normal, positive means heavier tails (leptokurtic), negative lighter (platykurtic).

کلکەکان بە چەماوەی بەراورد دەکات: کاتێک کەم 3 سفرە، دابەشبوونەکە ئاساییە؛ موجەب واتە کلکی قورستر ()، سالب واتە کلکی سووکتر ().

Watch 6:53–10:42: kurtosis as tailedness, excess kurtosis 0 for the normal curve, lepto-, meso- and platykurtic

لە ⁦6:53⁩ تا ⁦10:42⁩ سەیر بکە: وەک قورسیی کلکەکان، کەم 3 کە بۆ چەماوەی ئاسایی سفرە، پاشان ، و .

Kurtosis: compared with the normal curveپلەی لووتکەیی: بەراورد بە دابەشبوونی ئاسایی

Pearson's three types of curveسێ جۆرە هێڵەکەی پیرسن

Three symmetric curves with the same mean and the same standard deviation drawn on one axis: a sharp-peaked leptokurtic curve with B = 3, the normal mesokurtic curve with B = 0, and a flat-topped platykurtic curve with B ≈ −0.81.سێ هێڵی چەماوەی هاوجێ بە هەمان ناوەند و هەمان لادانی پێوانەیی لەسەر یەک تەوەر: هێڵێکی لووتکەتیژ بە لووتکەی تیژ و B = 3، هێڵی ئاسایی (لووتکەمامناوەند) بە B = 0 و هێڵێکی لووتکەپان بە سەری پان و B ≈ −0.81.
Pearson's three types of curve, all with the same mean and standard deviation.سێ جۆرە هێڵەکەی پیرسن، هەموویان بە هەمان و .CêIT
  1. Mesokurtic (the normal curve): neither peaked nor flat, B=0B = 0.
  2. Leptokurtic: more peaked than the normal curve, B>0B > 0.
  3. Platykurtic: flatter than the normal curve, B<0B < 0.
  1. (): نە لووتکەتیژە و نە پان، B=0B = 0.
  2. : لە لووتکەتیژترە، B>0B > 0.
  3. : لە پانترە، B<0B < 0.
Quick checkپشکنینی خێراA data set has a few values very far from the mean on both sides. What do you expect for BB? چەند نرخێکی زۆر دوور لە لە هەردوو لاوە هەیە. چاوەڕێی چی دەکەیت بۆ BB؟

Kurtosis: compared with the normal curveپلەی لووتکەیی: بەراورد بە دابەشبوونی ئاسایی

Example (10)نموونەی ⁦(10)⁩

Example (10) uses the same table as H.W (5): M2=8.5275M_2 = 8.5275 and M4=199.3759M_4 = 199.3759.

نموونەی ⁦(10)⁩ هەمان خشتەی ئەرکی ⁦(5)⁩ بەکار دەهێنێت: M2=8.5275M_2 = 8.5275 و M4=199.3759M_4 = 199.3759.

B=M4(M2)2−3=199.3759(8.5275)2−3=199.375972.7183−3=2.7418−3=−0.2582<0\begin{aligned} B &= \frac{M_4}{(M_2)^2} - 3 = \frac{199.3759}{(8.5275)^2} - 3 \\ &= \frac{199.3759}{72.7183} - 3 = 2.7418 - 3 = -0.2582 < 0 \end{aligned}

BB is negative, so the curve is platykurtic: a little flatter, with lighter tails, than the normal curve. Together with α3=−0.108\alpha_3 = -0.108, this table is almost normal-shaped.

BB سالبە، بۆیە هێڵەکە : کەمێک پانترە و کلکی سووکتری هەیە لە . لەگەڵ α3=−0.108\alpha_3 = -0.108، ئەم خشتەیە نزیکەی شێوەی ئاسایی هەیە.

Quick checkپشکنینی خێراFor a normal curve, what is M4/(M2)2M_4/(M_2)^2?بۆ ، M4/(M2)2M_4/(M_2)^2 چەندە؟

Shape numbers in Pythonژمارەکانی شێوە لە Pythonـدا

Python's built-in statistics module has no skewness function, but the moments take only a few lines. This program recomputes H.W (5) and Example (10) from the table:

statistics لە Pythonـدا هیچ بۆ تێدا نییە، بەڵام تەنها چەند دێڕێک دەخایەنن. ئەم بەرنامەیە ئەرکی ⁦(5)⁩ و نموونەی ⁦(10)⁩ لە خشتەکەوە دووبارە حیساب دەکاتەوە:

Skewness and kurtosis of a frequency tableناهاوجێبوون و پلەی لووتکەیی بۆ خشتەیەکی دووبارەبوونەوەPYTHON
midpoints = [61, 64, 67, 70, 73]      # classes 60-62, 63-65, ..., 72-74
freq      = [5, 18, 42, 27, 8]        # H.W (5), last frequency corrected to 8

N = sum(freq)
mean = sum(f * x for x, f in zip(midpoints, freq)) / N

def moment(k):
    """k-th moment about the mean: sum F(X - mean)^k / N"""
    return sum(f * (x - mean) ** k for x, f in zip(midpoints, freq)) / N

M2, M3, M4 = moment(2), moment(3), moment(4)
alpha3 = M3 / M2 ** 1.5               # skewness
B = M4 / M2 ** 2 - 3                  # kurtosis (excess)

print(f"N = {N}, mean = {mean}")
print(f"M2 = {M2:.4f}, M3 = {M3:.4f}, M4 = {M4:.4f}")
print(f"alpha3 = {alpha3:.4f}")
print(f"B = {B:.4f}")
Explain the codeڕوونکردنەوەی کۆدەکە
Lineدێڕی 7-9

moment(k) is the k-th moment about the mean: each midpoint's distance from the mean, raised to the power k, weighted by its frequency.

moment(k) kkـەمە لە دەوری : دووریی هەر لە ، بەرز کراوەتەوە بۆ توانی kk و بە کێش کراوە.

Lineدێڕی 12-13

M2 ** 1.5 is (M2)3=S3(\sqrt{M_2})^3 = S^3; M2 ** 2 is (M2)2(M_2)^2.

M2 ** 1.5 هەمان (M2)3=S3(\sqrt{M_2})^3 = S^3ـە؛ M2 ** 2 هەمان (M2)2(M_2)^2ـە.

Common mistakesهەڵە باوەکان

MistakeهەڵەCorrect ideaبیرۆکەی ڕاست
"The peak is on the right, so it is right-skewed."«لووتکەکە لە ڕاستە، کەواتە لار بەرەو ڕاستە.»Skewness is named after the long tail. A peak on the right means a tail on the left: negative. بە ناوی کلکە درێژەکە ناو دەنرێت. لووتکە لە ڕاست واتە کلک لە چەپ: سالب.
Writing Pearson's rule with "=" and using it for any data.نووسینی یاسای پیرسن بە «=» و بەکارهێنانی بۆ هەموو .It is ≈\approx, for single-peaked, moderately skewed curves only.≈\approxـە، تەنها بۆ هێڵی تاک‌لووتکەی بە ڕادەیەکی مامناوەند لار.
Forgetting the 3 in the median coefficient.لەبیرکردنی 3 لە هاوکۆلکەی .α2=3(Xˉ−Me)/S\alpha_2 = 3(\bar X - M_e)/S; then α2≈α1\alpha_2 \approx \alpha_1.α2=3(Xˉ−Me)/S\alpha_2 = 3(\bar X - M_e)/S؛ ئەوسا α2≈α1\alpha_2 \approx \alpha_1.
Dividing M3M_3 by (M2)3(M_2)^3.دابەشکردنی M3M_3 بە (M2)3(M_2)^3.Divide by (M2)3=S3=M21.5(\sqrt{M_2})^3 = S^3 = M_2^{1.5}.دابەشی بکە بە (M2)3=S3=M21.5(\sqrt{M_2})^3 = S^3 = M_2^{1.5}.
Forgetting the −3-3 in BB, so the normal curve gets 3.لەبیرکردنی −3-3 لە BBـدا، بەمەش 3 وەردەگرێت.B=M4/(M2)2−3B = M_4/(M_2)^2 - 3; for the normal curve B=0B = 0.B=M4/(M2)2−3B = M_4/(M_2)^2 - 3؛ بۆ B=0B = 0.
"The mean equals the median, so the data are symmetric."« و یەکسانن، کەواتە هاوجێیە.»Usually true for smooth curves, but not a proof; look at the graph.بۆ هێڵە ڕێکەکان زۆرجار ڕاستە، بەڵام سەلماندن نییە؛ سەیری هێڵکارییەکە بکە.
Quick checkپشکنینی خێراWhich statement is correct?کام ڕستە ڕاستە؟

Exercisesڕاهێنانەکان

Exerciseڕاهێنان1. Example (19)1. نموونەی ⁦(19)⁩

The median of a distribution is 52 and the mode is 53. Estimate the mean and say which way the distribution is skewed.

دابەشبوونێک ⁦52⁩ و ⁦53⁩ـە. بخەمڵێنە و بڵێ دابەشبوونەکە بەرەو کام لا لارە.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
Xˉ≈3Me−Mo2=156−532=51.5\bar X \approx \frac{3M_e - M_o}{2} = \frac{156 - 53}{2} = 51.5

Xˉ<Me<Mo\bar X < M_e < M_o (51.5<52<5351.5 < 52 < 53): negatively skewed, long tail on the left.

Xˉ<Me<Mo\bar X < M_e < M_o (51.5<52<5351.5 < 52 < 53): سالب، کلکی درێژ بەلای چەپدا.

Exerciseڕاهێنان2. Find the median2. ناوەڕاستە بدۆزەرەوە

A moderately skewed distribution has mean 45 and mode 42. Estimate the median.

دابەشبوونێکی بە ڕادەیەکی مامناوەند لار ⁦45⁩ و ⁦42⁩ـی هەیە. بخەمڵێنە.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
Me≈2Xˉ+Mo3=90+423=44M_e \approx \frac{2\bar X + M_o}{3} = \frac{90 + 42}{3} = 44

Check: Xˉ−Mo=3\bar X - M_o = 3 and 3(Xˉ−Me)=3(1)=33(\bar X - M_e) = 3(1) = 3. Mo<Me<XˉM_o < M_e < \bar X (42<44<4542 < 44 < 45): positively skewed.

پشکنین: Xˉ−Mo=3\bar X - M_o = 3 و 3(Xˉ−Me)=3(1)=33(\bar X - M_e) = 3(1) = 3. Mo<Me<XˉM_o < M_e < \bar X (42<44<4542 < 44 < 45): موجەب.

Exerciseڕاهێنان3. Example (9)3. نموونەی ⁦(9)⁩

Xˉ=79.76\bar X = 79.76, Me=79.0M_e = 79.0, Mo=77.5M_o = 77.5, S=15.60S = 15.60. Compute α1\alpha_1 and α2\alpha_2 and describe the shape.

Xˉ=79.76\bar X = 79.76، Me=79.0M_e = 79.0، Mo=77.5M_o = 77.5، S=15.60S = 15.60. α1\alpha_1 و α2\alpha_2 حیساب بکە و شێوەکە وەسف بکە.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
α1=2.2615.60=0.1449,α2=3(0.76)15.60=0.1462\alpha_1 = \frac{2.26}{15.60} = 0.1449, \qquad \alpha_2 = \frac{3(0.76)}{15.60} = 0.1462

Both positive and small: slightly positively skewed. (The notes' α2\alpha_2 without the 3: 0.0487 with the given median, 0.0449 with 79.06.)

هەردووکیان موجەب و بچووکن: کەمێک موجەب. (α2\alpha_2ـی تێبینییەکان بەبێ ⁦3: 0.0487⁩ بە دراو و ⁦0.0449⁩ بە ⁦79.06.⁩)

Exerciseڕاهێنان4. H.W (5)4. ئەرکی ⁦(5)⁩

For the table 60–62: 5, 63–65: 18, 66–68: 42, 69–71: 27, 72–74: 8 the moments about the mean are M2=8.5275M_2 = 8.5275, M3=−2.6932M_3 = -2.6932. Find α3\alpha_3.

بۆ خشتەی ⁦60–62: 5⁩، ⁦63–65: 18⁩، ⁦66–68: 42⁩، ⁦69–71: 27⁩، ⁦72–74: 8⁩، لە دەوری M2=8.5275M_2 = 8.5275 و M3=−2.6932M_3 = -2.6932ـن. α3\alpha_3 بدۆزەرەوە.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
α3=−2.69328.52751.5=−2.693224.9019=−0.1082\alpha_3 = \frac{-2.6932}{8.5275^{1.5}} = \frac{-2.6932}{24.9019} = -0.1082

Slightly negatively skewed.

کەمێک سالب.

Exerciseڕاهێنان5. Example (10)5. نموونەی ⁦(10)⁩

With M2=8.5275M_2 = 8.5275 and M4=199.3759M_4 = 199.3759, find BB and name the type of curve.

بە M2=8.5275M_2 = 8.5275 و M4=199.3759M_4 = 199.3759، BB بدۆزەرەوە و جۆری هێڵەکە ناو بنێ.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
B=199.375972.7183−3=−0.2582B = \frac{199.3759}{72.7183} - 3 = -0.2582

B<0B < 0, so the curve is platykurtic.

چونکە B<0B < 0، هێڵەکە .

Exerciseڕاهێنان6. One outlier changes everything6. یەک بەهای پەڕگر هەموو شتێک دەگۆڕێت

Set 1 is 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 5. Set 2 is the same, but the 5 is replaced by 14. For each set, find the mean, median, mode, α3\alpha_3 and BB.

یەکەم بریتییە لە 1، 2، 2، 3، 3، 3، 4، 4، 5. دووەم هەمانە، بەڵام 5 بە ⁦14⁩ گۆڕدراوە. بۆ هەر یەکێکیان ، ، ، α3\alpha_3 و BB بدۆزەرەوە.

Hintئاماژە

Use Mk=∑(X−Xˉ)k/nM_k = \sum (X - \bar X)^k / n. For Set 2 the mean is 4, so M3=∑(X−4)3/9M_3 = \sum (X - 4)^3 / 9.

Mk=∑(X−Xˉ)k/nM_k = \sum (X - \bar X)^k / n بەکار بهێنە. بۆ دووەم 4ـە، بۆیە M3=∑(X−4)3/9M_3 = \sum (X - 4)^3 / 9.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
SetکۆمەڵەMeanMedianModeM2M_2M3M_3M4M_4α3\alpha_3BB
13334/34/3040−0.75-0.75
243340/340/310611242.183.32

Set 1 is symmetric (α3=0\alpha_3 = 0) and a little flat (B<0B < 0). Moving one value far out makes Set 2 strongly right-skewed (α3=2.18\alpha_3 = 2.18) and leptokurtic (B=3.32B = 3.32): the mean jumps from 3 to 4 while the median and mode stay at 3.

یەکەم هاوجێیە (α3=0\alpha_3 = 0) و کەمێک پانە (B<0B < 0). بردنی تەنها یەک نرخ بۆ دوور، دووەم بە بەهێزی بەرەو ڕاست لار دەکات (α3=2.18\alpha_3 = 2.18) و دەکات (B=3.32B = 3.32): لە 3ـەوە بازدەدات بۆ 4 کەچی و لە 3 دەمێننەوە.

Exerciseڕاهێنان7. Which shape?7. کام شێوە؟

Say whether each is most likely positively skewed, negatively skewed or symmetric: (a) the number of children in families; (b) the age at which people retire; (c) the error of a well-made kitchen scale.

بڵێ هەر یەکێک لەمانە بە زۆری موجەبی هەیە، سالب، یان هاوجێیە: (أ) ژمارەی منداڵانی خێزانەکان؛ (ب) ئەو تەمەنەی خەڵک خانەنشین دەبن؛ (ج) هەڵەی تەرازوویەکی چێشتخانەی باش دروستکراو.

Show answerوەڵامەکە پیشان بدە
  • (a) Positive: it cannot go below 0, but a few families are very large.
  • (b) Negative: most people retire near the legal age, a few retire much earlier.
  • (c) Symmetric: small errors up and down are equally likely.
  • (أ) موجەب: ناتوانێت لە 0 کەمتر بێت، بەڵام چەند خێزانێک زۆر گەورەن.
  • (ب) سالب: زۆربەی خەڵک نزیک تەمەنی یاسایی خانەنشین دەبن و چەند کەسێک زۆر زووتر.
  • (ج) هاوجێ: هەڵەی بچووکی سەرەوە و خوارەوە هێندەی یەک دەگونجێن.

Summaryپوختە

  • Skewness describes the tail: long right tail → positive; long left tail → negative; symmetric → 0.
  • The mean is pulled furthest into the tail: usually Mo<Me<XˉM_o < M_e < \bar X for a right tail.
  • Pearson's rule (approximate): Xˉ−Mo≈3(Xˉ−Me)\bar X - M_o \approx 3(\bar X - M_e).
  • Measures: α1=(Xˉ−Mo)/S\alpha_1 = (\bar X - M_o)/S, α2=3(Xˉ−Me)/S\alpha_2 = 3(\bar X - M_e)/S, α3=M3/S3\alpha_3 = M_3/S^3.
  • Kurtosis B=M4/(M2)2−3B = M_4/(M_2)^2 - 3: B=0B = 0 mesokurtic (normal), B>0B > 0 leptokurtic, B<0B < 0 platykurtic; it is driven mostly by the tails.
  • کلکەکە وەسف دەکات: کلکی درێژی ڕاست ← موجەب؛ کلکی درێژی چەپ ← سالب؛ هاوجێ ← 0.
  • زیاتر لە هەمووان بەرەو کلکەکە ڕادەکێشرێت: بۆ کلکی ڕاست زۆرجار Mo<Me<XˉM_o < M_e < \bar X.
  • یاسای پیرسن (نزیکەیی): Xˉ−Mo≈3(Xˉ−Me)\bar X - M_o \approx 3(\bar X - M_e).
  • پێوەرەکان: α1=(Xˉ−Mo)/S\alpha_1 = (\bar X - M_o)/S، α2=3(Xˉ−Me)/S\alpha_2 = 3(\bar X - M_e)/S، α3=M3/S3\alpha_3 = M_3/S^3.
  • B=M4/(M2)2−3B = M_4/(M_2)^2 - 3: B=0B = 0 (ئاسایی)، B>0B > 0 ، B<0B < 0 ؛ زۆرتر بە کلکەکان دیاری دەکرێت.
Review questionsپرسیارەکانی پێداچوونەوە
Why is the mean, not the median, pulled into the tail?بۆچی ناوەند، نەک ناوەڕاستە، بەرەو کلکەکە ڕادەکێشرێت؟

The mean uses the size of every value, so far values pull it strongly. The median only depends on the order of the values.

قەبارەی هەموو نرخێک بەکار دەهێنێت، بۆیە نرخە دوورەکان بە بەهێزی ڕایدەکێشن. تەنها پشت بە ڕیزبەندیی نرخەکان دەبەستێت.

What does B=0B = 0 mean?B=0B = 0 واتای چییە؟

The curve has the same kurtosis as the normal curve (mesokurtic).

هێڵەکە هەمان لەگەڵ هەیە ().

Why divide by SS (or S3S^3) in the skewness measures?بۆچی لە پێوەرەکانی ناهاوجێبووندا بە SS (یان S3S^3) دابەش دەکەین؟

To remove the unit, so data sets measured in different units can be compared.

بۆ لابردنی یەکەکە، تا کە بە یەکەی جیاواز پێوراون بەراورد بکرێن.

Lesson complete!وانەکە تەواو بوو!

Well done. Review the key terms, then go on to the next lesson.دەستخۆش. سەیرێکی زاراوە سەرەکییەکان بکەرەوە، پاشان بڕۆ بۆ وانەی داهاتوو.

Key termsزاراوە سەرەکییەکان

Next lessonوانەی داهاتوو

What Is Probability?ئەگەرێتی چییە؟

References and further readingسەرچاوەکان و خوێندنەوەی زیاتر

This lecture is a first edition. The Kurdish text and terminology are waiting for review by Kurdish IT teachers.ئەم وانەیە چاپی یەکەمە. دەقە کوردییەکە و زاراوەکانی چاوەڕێی پێداچوونەوەی مامۆستایانی کوردی بواری IT ن.