11 सूत्रों की विस्तृत जानकारी 🔹 प्रसरण · मानक विचलन · विचरण गुणांक 🔹
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सभी 11 सूत्रों की विस्तृत जानकारी | UGC NET प्रसरण, मानक विचलन, विचरण गुणांक
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📐 सभी 11 सूत्रों की विस्तृत जानकारी
🔹 प्रसरण · मानक विचलन · विचरण गुणांक 🔹
🔰 परिभाषाएँ (कौन क्या है?)
| माप (Measure) | क्या कहते हैं? (Hindi) | परिभाषा |
|---|---|---|
| Variance (σ²) | प्रसरण | माध्य से दूरियों के वर्गों का औसत, बिखराव की मात्रा। |
| Standard Deviation (σ) | मानक विचलन | प्रसरण का वर्गमूल, मूल इकाई में बिखराव। |
| Coefficient of Variation (CV) | विचरण गुणांक | मानक विचलन को माध्य से भाग देकर प्रतिशत में, सापेक्ष तुलना के लिए। |
| Poisson CV | पॉइसन विचरण गुणांक | पॉइसन वितरण में CV = (1/√λ)×100 |
| Combined Mean | सम्मिलित माध्य | दो या अधिक समूहों का कुल माध्य। |
| Combined Variance | सम्मिलित प्रसरण | दो समूहों को मिलाकर निकाला गया कुल प्रसरण। |
| Correlation Coefficient (r) | सहसंबंध गुणांक | दो चरों के बीच रैखिक संबंध की दिशा और ताकत। |
| Additive Property (Var) | योगात्मक गुण | यदि y = a + bx, तो Var(y) = b² × Var(x) |
| SD relation for linear transformation | रेखीय रूपांतरण में SD | SD(y) = |b| × SD(x) |
| Population Variance | जनसंख्या प्रसरण | पूरे जनसंख्या डेटा के लिए प्रसरण (हर N) |
| Sample Variance | नमूना प्रसरण | नमूने के लिए प्रसरण (हर n-1, Bessel का सुधार) |
1. जनसंख्या प्रसरण (Population Variance)
📌 सूत्र: \(\sigma^2 = \frac{\sum (x_i - \mu)^2}{N} = \frac{\sum x_i^2}{N} - \left(\frac{\sum x_i}{N}\right)^2\)
🔧 उपयोग: जब हमारे पास पूरी जनसंख्या का डेटा हो, तब उसके बिखराव को मापने के लिए।
📘 उदाहरण: मान: 2, 4, 6, 8
N = 4, Σx = 20, μ = 5, Σx² = 120
σ² = (120/4) - (5)² = 30 - 25 = 5
N = 4, Σx = 20, μ = 5, Σx² = 120
σ² = (120/4) - (5)² = 30 - 25 = 5
2. नमूना प्रसरण (Sample Variance)
📌 सूत्र: \(s^2 = \frac{\sum (x_i - \bar{x})^2}{n-1}\)
🔧 उपयोग: जब हम नमूने से जनसंख्या के प्रसरण का अनुमान लगाना चाहते हैं। n-1 से भाग करने पर अनुमान निष्पक्ष (unbiased) होता है।
📘 उदाहरण: नमूना: 3, 5, 7 (n=3, x̄=5)
Σ(xi - x̄)² = 4+0+4 = 8
s² = 8/(3-1) = 4
Σ(xi - x̄)² = 4+0+4 = 8
s² = 8/(3-1) = 4
3. मानक विचलन (Standard Deviation)
📌 सूत्र: \(\sigma = \sqrt{\sigma^2}\)
🔧 उपयोग: बिखराव को डेटा की मूल इकाई में व्यक्त करने के लिए। प्रसरण से अधिक व्याख्यायोग्य।
📘 उदाहरण: यदि प्रसरण = 25, तो σ = √25 = 5
4. विचरण गुणांक (Coefficient of Variation - CV)
📌 सूत्र: \(CV = \frac{\sigma}{\bar{X}} \times 100\)
🔧 उपयोग: विभिन्न इकाइयों (जैसे kg और cm) या विभिन्न माध्य वाले डेटा के बिखराव की तुलना करने के लिए। सापेक्ष बिखराव मापता है।
📘 उदाहरण: मान लीजिए माध्य = 50, σ = 10
CV = (10/50)×100 = 20%
CV = (10/50)×100 = 20%
5. प्रथम n प्राकृत संख्याओं का मानक विचलन
📌 सूत्र: \(\sigma_n = \sqrt{\frac{n^2 - 1}{12}}\)
🔧 उपयोग: जब डेटा 1, 2, 3, ..., n हो, तो सीधे मानक विचलन निकालने के लिए। गणना का लंबा तरीका बचाता है।
📘 उदाहरण: n = 10
σ = √[(100 - 1)/12] = √(99/12) = √8.25 ≈ 2.872
σ = √[(100 - 1)/12] = √(99/12) = √8.25 ≈ 2.872
6. पॉइसन वितरण में CV
📌 सूत्र: \(CV = \frac{1}{\sqrt{\lambda}} \times 100\)
🔧 उपयोग: पॉइसन वितरण में माध्य = λ, प्रसरण = λ, इसलिए यह सूत्र सीधे CV देता है। अक्सर परीक्षा में λ दिया होता है।
📘 उदाहरण: λ = 16
CV = (1/√16)×100 = (1/4)×100 = 25%
CV = (1/√16)×100 = (1/4)×100 = 25%
7. सम्मिलित माध्य (Combined Mean)
📌 सूत्र: \(\bar{X}_c = \frac{n_1\bar{X}_1 + n_2\bar{X}_2}{n_1 + n_2}\)
🔧 उपयोग: दो या अधिक समूहों के डेटा को मिलाकर कुल माध्य ज्ञात करने के लिए।
📘 उदाहरण: n₁=40, X̄₁=60; n₂=60, X̄₂=70
X̄_c = (40×60 + 60×70) / (40+60) = (2400+4200)/100 = 66
X̄_c = (40×60 + 60×70) / (40+60) = (2400+4200)/100 = 66
8. सम्मिलित प्रसरण (Combined Variance)
📌 सूत्र: \(\sigma_c^2 = \frac{n_1(\sigma_1^2 + d_1^2) + n_2(\sigma_2^2 + d_2^2)}{n_1 + n_2}\) जहाँ \(d_i = \bar{X}_i - \bar{X}_c\)
🔧 उपयोग: दो समूहों को मिलाने पर उनके संयुक्त प्रसरण की गणना के लिए।
📘 उदाहरण: n₁=30, X̄₁=40, σ₁=5; n₂=20, X̄₂=50, σ₂=6
X̄_c = 44, d₁²=16, d₂²=36
σ_c² = [30(25+16) + 20(36+36)] / 50 = (1230+1440)/50 = 53.4
X̄_c = 44, d₁²=16, d₂²=36
σ_c² = [30(25+16) + 20(36+36)] / 50 = (1230+1440)/50 = 53.4
9. सहसंबंध गुणांक (Correlation Coefficient - r)
📌 सूत्र: \(r = \frac{\text{Cov}(x,y)}{\sigma_x \cdot \sigma_y}\)
🔧 उपयोग: दो चरों के बीच रैखिक संबंध की दिशा (+/-) और ताकत (-1 से 1) मापने के लिए।
📘 उदाहरण: Cov = 24, σx = 4, σy = 6
r = 24 / (4×6) = 24/24 = 1 (पूर्ण धनात्मक सहसंबंध)
r = 24 / (4×6) = 24/24 = 1 (पूर्ण धनात्मक सहसंबंध)
10. योगात्मक गुण – प्रसरण पर (Additive Property for Variance)
📌 सूत्र: \(\text{Var}(a + bx) = b^2 \times \text{Var}(x)\)
🔧 उपयोग: जब हम चर में स्थिरांक जोड़ते/घटाते हैं या गुणा/भाग करते हैं तो नए चर का प्रसरण जल्दी निकालने के लिए। नोट: a जोड़ने से प्रसरण नहीं बदलता, केवल b का वर्ग गुणा होता है।
📘 उदाहरण: Var(x) = 9, तो Var(3x+2) = 3² × 9 = 9 × 9 = 81
11. रेखीय रूपांतरण में मानक विचलन (SD for Linear Transformation)
📌 सूत्र: \(SD(y) = |b| \times SD(x), \quad \text{जहाँ } y = a + bx\)
🔧 उपयोग: यदि x को b से गुणा करें और a जोड़ें, तो y का मानक विचलन, x के मानक विचलन का |b| गुना होता है। (a का कोई प्रभाव नहीं)
📘 उदाहरण: SD(x) = 5, y = -2x + 10
SD(y) = |-2| × 5 = 2 × 5 = 10
SD(y) = |-2| × 5 = 2 × 5 = 10
✅ सारांश तालिका (त्वरित पुनरावलोकन के लिए)
| क्रम | सूत्र का नाम | सूत्र | मुख्य उपयोग |
|---|---|---|---|
| 1 | जनसंख्या प्रसरण | σ² = Σ(xi-μ)²/N | पूरे डेटा का बिखराव |
| 2 | नमूना प्रसरण | s² = Σ(xi-x̄)²/(n-1) | जनसंख्या का अनुमान |
| 3 | मानक विचलन | σ = √σ² | मूल इकाई में बिखराव |
| 4 | विचरण गुणांक (CV) | CV = (σ/x̄)×100 | सापेक्ष तुलना |
| 5 | प्रथम n का SD | √[(n²-1)/12] | प्राकृत संख्याओं का SD |
| 6 | पॉइसन में CV | (1/√λ)×100 | पॉइसन वितरण में CV |
| 7 | सम्मिलित माध्य | (n₁x̄₁+n₂x̄₂)/(n₁+n₂) | दो समूहों का कुल माध्य |
| 8 | सम्मिलित प्रसरण | [n₁(σ₁²+d₁²)+...]/(n₁+n₂) | दो समूहों का संयुक्त प्रसरण |
| 9 | सहसंबंध गुणांक | r = Cov/(σx·σy) | दो चरों के बीच संबंध |
| 10 | प्रसरण का योगात्मक गुण | Var(a+bx) = b²·Var(x) | रूपांतरित चर का प्रसरण |
| 11 | SD का रेखीय गुण | SD(a+bx) = |b|·SD(x) | रूपांतरित चर का SD |
📌 अब यदि आप इनमें से किसी एक सूत्र पर अधिक आंकिक प्रश्न चाहते हैं, तो बता दें – मैं उसी पर 10-15 अतिरिक्त प्रश्न हल सहित दे दूंगा।
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