تمثيل الـ distributions بيانيًا
قبل ما تعمل أي اختبار إحصائي، لازم تشوف بياناتك. رسومات الـ distribution (التوزيع) بتكشف الشكل والانتشار والأنماط اللي الأرقام لوحدها بتخبّيها.
ليه الرسم البياني؟
مجموعتين بيانات ممكن يبقى ليهم نفس الـ mean ونفس الـ standard deviation بالظبط، ومع ذلك شكلهم مختلف خالص. رباعي أنسكومب أثبت ده بشكل صارخ — ارسم بياناتك الأول دايمًا.
الـ histograms
الـ histogram (المدرّج التكراري) بيجمّع البيانات في bins (فئات) ويرسم عدد المشاهدات في كل bin. ودي أوضح طريقة تشوف بيها شكل الـ distribution.
- الـ bins — فترات جنب بعض ومش متداخلة
- الارتفاع — التكرار أو التكرار النسبي لكل bin
- مفيش فراغات — على عكس الـ bar charts بتاعة البيانات الفئوية
اختيار عرض الـ bin
عرض الـ bin هو أهم قرار في الـ histogram. bins قليلة أوي بتضيّع عليك التفاصيل؛ وbins كتير أوي بتغرّق الإشارة في الـ noise. قاعدة Sturges وقاعدة Scott بيدّوك نقط بداية عملية.
أشكال الـ distribution
الـ histograms بتكشف الأشكال الأساسية للبيانات في الواقع:
- متماثل — صورة في مراية حوالين المركز
- right-skewed — ديل طويل ناحية اليمين (زي الدخل)
- left-skewed — ديل طويل ناحية الشمال
- bimodal — قمتين (مجموعتين فرعيتين في البيانات)
- uniform — تكرار متساوي على المدى كله
الـ skewness
الـ skewness (الالتواء) بيقيس عدم تناسق الـ distribution. في الـ distribution الـ right-skewed (موجب): الـ mean > الـ median > الـ mode. لما تعرف ده هتعرف تقول أنهي مقياس.
الـ density plots
الـ kernel density estimation (تقدير كثافة النواة) أو KDE بيحوّل الـ histogram لمنحنى continuous ناعم. المساحة تحت المنحنى دايمًا بتساوي 1، والـ KDE بيشيل الاعتماد على عرض الـ bin فبيسهّل مقارنة الأشكال.
معادلة الـ KDE
الـ KDE بيحط kernel (غالبًا Gaussian) عند كل نقطة بيانات، وبعدين بيجمعهم كلهم. والنتيجة تقدير ناعم للـ probability density function اللي ورا البيانات.
الـ Q-Q plots
الـ Q-Q plot (مخطط الكميّات-الكميّات) بيقارن الـ quantiles بتاعة بياناتك بالـ quantiles بتاعة distribution نظري. لو النقط وقعت على الخط القطري، يبقى بياناتك ماشية مع الـ distribution ده تقريبًا.
الـ ECDF
الـ ECDF (دالة التوزيع التجريبي) بترسم نسبة نقط البيانات اللي أقل من أو بتساوي كل قيمة. دالة سلّمية من 0 لـ 1 — مش محتاج تختار عرض bin، وكل نقطة بيانات متمثّلة بالظبط.
اختيار الرسمة المناسبة
كل أداة ليها مكانها الطبيعي:
- الـ histogram — نظرة عامة سريعة على الشكل، والبيانات الكبيرة
- الـ KDE — مقارنات ناعمة بين المجموعات
- الـ Q-Q plot — التأكد من افتراضات الـ distribution
- الـ ECDF — مقارنة دقيقة بين two distributions
اتعلّمت إيه؟
الـ histograms والـ density plots والـ Q-Q plots والـ ECDF كل واحد فيهم بيكشف جانب مختلف من بياناتك. ومع بعض بيدّوك صورة كاملة لأي distribution قبل ما تبدأ التحليل.