تقنية

التواء البيانات: هل يعني الالتواء السالب أن القيم سالبة؟

قائمتان من أطوال موجبة، الأولى تتجمع عند اثنين وتمتد إلى اثني عشر، والثانية تتجمع عند اثني عشر وتمتد إلى اثنين
رسم أصلي لتكرارات تعليمية؛ لا يحكم على صحة قياس أو توزيع مجتمع.

التواء البيانات وصف لعدم التماثل، لكن كلمتي موجب وسالب قد توحيان خطأ بأنهما تصفان إشارات القياسات نفسها. يمكن أن تكون كل الأطوال موجبة، ومع ذلك يمتد الجزء الأقل تكرارا نحو القيم الأدنى. نوضح الفرق بقائمتين صغيرتين، ثم نفصل وصف الشكل عن إثبات سببه أو ملاءمته لنموذج.

الخلاصة السريعة

الالتواء السالب يشير عادة إلى ذيل أطول نحو القيم الأدنى، ولا يشترط قيما سالبة؛ حدد تعريف المقياس واقرأ توزيع القيم. [1]

  • يعبر الالتواء عن غياب التماثل، وتربط الصيغة المعروضة في NIST إشارته الموجبة باليمين والسالبة باليسار. [1]
  • في المثال الأول تتكرر القيمة 2 أربع مرات وتظهر القيمة 12 مرة واحدة؛ الاتجاه الممتد نحو الأكبر، مع بقاء كل القيم موجبة.
  • في المثال الثاني تتكرر القيمة 12 أربع مرات وتظهر القيمة 2 مرة واحدة؛ الاتجاه نحو الأصغر، وهو أيضا مثال بقيم موجبة فقط.
  • وثق صيغة المقياس والمجموعة؛ توجد تعريفات مختلفة للالتواء. [1] لا يثبت الوصف سببا أو صحة قياس، ولا تكفي قيمة صفر لإثبات توزيع طبيعي.

ما الذي تصفه إشارة الالتواء؟

يصف NIST الالتواء بأنه مقياس لعدم التماثل؛ وفي تفسيره الشائع يكون الذيل الأيسر أطول في الالتواء السالب، والأيمن أطول في الموجب. [1]

نستخدم هنا معنى اليمين على خط عددي يتزايد نحو اليمين، أي اتجاه القيم الأكبر؛ واليسار اتجاه الأصغر. هذا تعريف للاتجاه العددي، وليس ترتيب قراءة الكلمات العربية على الصفحة.

قبل تجهيز ميزة للنموذج، نفرق بين إشارة رقم طول وإشارة إحصاء يصف مجموعة أطوال. الرقم الأول يخبر عن قيمة سجل؛ والثاني يلخص علاقة بين قياسات متعددة وفق تعريف حسابي.

كيف يبدو امتداد نحو القيم الأكبر؟

نختار خمسة أطوال مفترضة بالسنتيمتر:2 و 2 و 2 و 2 و 12. أربعة سجلات تتجمع عند 2 ، بينما يقع سجل واحد بعيدا نحو 12. هذا المثال المحدود يشرح الاتجاه نحو الأعلى؛ لم نجمع عينة فعلية أو نرسم توزيعا لمجتمع كامل.

للتحقق العددي وفق صيغة العزم الثالث غير المعدلة، المتوسط 4 ، والانحراف المعياري بمقام 5 يساوي 4. متوسط مكعبات الفروق 96 ، وقسمته على مكعب 4 تعطي 1.5. الحساب الأصلي يصف هذه القائمة، وليس نتيجة برنامج أو معيارا عاما لتقرير خطورة البيانات.

الطول: سمعدد مرات ظهوره في المثال الأول
24
121

كيف نحصل على اتجاه سالب بقيم موجبة؟

نختار قائمة ثانية:2 و 12 و 12 و 12 و 12. هذه المرة توجد أربع قيم عند 12 وقيمة واحدة نحو الأدنى 2. كل الأرقام موجبة، لكن الاتجاه الممتد نحو الأصغر؛ لذلك لا نترجم «التواء سالب» إلى «أطوال سالبة».

متوسط القائمة 10 ، والانحراف وفق الاتفاقية السابقة 4 ، ومتوسط مكعبات الفروق سالب 96. النسبة سالب 1.5. نعطي هذا الحساب لتوضيح اختلاف الإشارة عند تغيير التكرارات، مع بقاء قيمتي الطول نفسهما.

لا يقول الحساب إن القطعة ذات طول 2 معيبة أو إن 12 صحيحة. لم نفحص سجل المصدر أو طريقة القياس؛ وصف القائمة لا يعيد قياس عناصرها.

لماذا نكتب التعريف ونحد من الاستنتاج؟

يعرض NIST صيغة Fisher-Pearson غير المعدلة، وصيغة معدلة لحجم العينة، ويذكر وجود تعريفات بديلة؛ كما ينبه إلى أثر تعدد القمم في تفسير الإشارة. [1]

لذلك سجلنا الاتفاقية في حسابينا، ولا نقارن قيمتهما آليا بمعامل محسوب بطريقة أخرى. ونقترح حفظ المجموعة والوحدة والتكرارات وطريقة الحساب إلى جانب رقم الالتواء.

حتى قائمة متناظرة مثل 2 و 4 و 6 و 8 و 10 يمكن أن تعطي صفرا في الصيغة التي استخدمناها؛ هذا لا يثبت أن مجتمعا أوسع يتبع التوزيع الطبيعي. كما لا يحدد الرقم سبب الشكل أو أثره على أداء نموذج. هذه أسئلة تحتاج أدلة أخرى غير وصف خمسة أعداد تعليمية.

المصادر ومتابعة القراءة

  1. NIST: Measures of Skewness and Kurtosis (يفتح في نافذة جديدة)itl.nist.gov

أُعدّ هذا المقال بصياغة عربية أصلية بالاستناد إلى المصادر أعلاه، وهو مدخل تمهيدي إلى الموضوع. اقرأ منهجية المحتوى وحدوده.