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Studio di un caso




           IL BANCO SCOLASTICO UNIVERSITARIO




                    Giuseppe Andreoni
                         Cesare Alippi
Normativa per banchi e sedie per le scuole

L'UNI ha recentemente pubblicato due norme:UNI ENV 1729-1 e UNI ENV 1729-2
  SCOPO specificare le dimensioni, i requisiti di sicurezza, i metodi di prova e la
marcatura di sedie e banchi utilizzati nelle scuole al fine di favorire una corretta
postura ed evitare danni muscoloschelettrici.


Nelle norme le varie dimensioni di banchi e sedie vengono calcolate in funzione
dell'altezza presunta degli studenti in modo tale da consentire a tutti di utilizzare banco e
sedia commisurati alla propria altezza.

Per evitare il rischio d'infortunio dell'utilizzatore o di danno al suo abbigliamento è
importante che sia per i banchi che per le sedie tutti i bordi e gli angoli siano smussati,
privi di sbavature ed arrotondati.

Ogni sedia o banco "a norma" deve superare una serie di prove di laboratorio:
 • di stabilità, applicando dei pesi pari ad un adulto non si devono ribaltare o spostare
 • di resistenza, dopo aver posizionato un peso statico non si devono verificare rotture o
      deformazioni permanenti
  •   di caduta, dopo aver fatto cadere per 10 volte un peso, da un'altezza di almeno 60 cm,
      non si devono riscontrare rotture
  •   d'urto, colpiti da un peso per 10 volte non devono riportare rotture o danni permanenti.



                              Giuseppe Andreoni
                                   Cesare Alippi
Linee guida in letteratura per Postazioni di Lavoro



                             Altezza tavolo:            Larghezza Schienale 32-36 cm
                       Devo lasciare lo spazio per
                           muovere le gambe
                    h. Ginocchia + correzione tacchi

  Superficie del
tavolo ad altezza
  maggiore dei
      gomiti
                 Tavolo
               inclinato
                                        Sedile
                                       inclinato
 Spazio libero
per ginocchia e
  movimenti
                                               Concavità del sedile (con bordo
                                               anteriore rialzato di circa 4-6° per
                                                                              )
   Ridotta                                       evitare lo scivolamento in            Sopporto lombare
 pressione al                                          avanti dei glutei                  per sostenere la
    poplite                                                                            colonna e l’osso sacro
                                                                                           (a 10-20 cm)



                   Postazioni fisse: mancano studi specifici aggiornati


                                Giuseppe Andreoni
                                     Cesare Alippi
Studio di un caso

               Il Banco Universitario
                QUANTO è CONFORTEVOLE?
                    Costa F., Andreoni G., Bessa O., Pizzagalli M., Romero M.
 METODOLOGIA




                     Giuseppe Andreoni
                          Cesare Alippi
LINEE GUIDA di PROGETTAZIONE


1. Analizzare le caratteristiche del sistema uomo-macchina, in termini di:
     •   finalità, ambiti d’uso del prodotto
     •   necessità e possibilità (capacità, limitazioni) dell’utente
     •   desideri dell’utente e criticità dei prodotti in commercio
2. Individuare i parametri antropometrici che definiscono l’interfaccia
3. Acquisire i dati antropometrici della popolazione di interesse
4. Determinare la percentuale di utenti che si intende soddisfare.
   OSS: tale considerazione non può prescindere dal livello di criticità del progetto in
   termini di sicurezza/ salute:
     •   - Elevata: tutti i possibili utenti devono venir soddisfatti (design per gli estremi)
     •   - Media (sedie da ufficio,..): range variabile in funzione del rapporto costo/benefici
     •   - Bassa (sedie d’attesa): design per la media
5. Correggere i dati individuati per tener conto degli errori di misura, delle
   approssimazioni introdotte nelle statistiche nonché delle diverse condizioni di
   rilevamento dei dati rispetto alle condizioni di vita reale (es: abiti, scarpe..)
6. Utilizzare mock-ups or simulators a validazione del progetto




                             Giuseppe Andreoni
                                  Cesare Alippi
Caratteristiche del sistema banco


1. Finalità del prodotto
        Scrivere              Ascoltare la lezione                Usare il PC..

2. Ambiti d’uso
        Aula universitaria    Sala conferenze,                    ..

3. Necessità dell’utente
        Comfort               Accessibilità                       Fruibilità da parte di
        tutti
        Sicurezza             Facilità di pulizia**               ...

4. Desideri dell’utente
        Disponibilità di facilitazioni (sottobanco, prese corrente, prese di rete,..)
        ...

5. Criticità nei prodotti in commercio
        Scomodità della postazione sia in fase di scrittura che di ascolto
        Difficoltà di utilizzo di PC portatili
        ..
                             ** l’utente non è solo lo studente ma anche chi pulisce le aule!!

                          Giuseppe Andreoni
                               Cesare Alippi
Metodi (1) - Analisi comportamentale




                  Giuseppe Andreoni
                       Cesare Alippi
Metodi (2) - QUESTIONARI


 Valutazione aule e postazioni da un                      QUESTIONARIO STUDENTE
      punto di vista soggettivo                           29 domande relative a:
                                                          • Postura
                                                          • Scrittura
 PARTE INTRODUTTIVA                                       • Accessibilità
                                                          • Sicurezza
                                          aula N°:
                                                          • Visibilità
                          Dati Personali Studente
                                                          • Udibilità e rumorosità
                                      altezza(cm):        • Microclima
                                         peso(kg):
                                                          QUESTIONARIO DOCENTE
                eventuali handicap/menomazioni:
                                                          12 domande relative a:
                posizione dello studente nell’aula:
                                                          • Visibilità
                                                          • Udibilità e rumorosità
                                                          • Postura
                                                          • Strumenti didattici


I questionari sono stati sottoposti a 6 studenti e 2 docenti equamente suddivisi in due
                          lezioni svoltesi nella medesima aula,
           per un totale di 66 questionari studenti e 22 questionari docenti.

                                     Giuseppe Andreoni
                                          Cesare Alippi
Alcune domande -                 QUESTIONARIO STUDENTI



•reputi che il sedile sia comodo/stabile?
•qual è la posizione che assumi prevalentemente quando scrivi/ascolti la lezione?
•in posizione seduta, come è lo spazio per muovere le gambe? (direzione laterale,
verso l’alto e in avanti)
•lo spazio fra un posto e quelli adiacenti è limitato o sufficiente?
•quando scrivi, le tue braccia vanno ad ostacolare il vicino?
•alla fine della lezione, hai delle sensazioni di fastidio?
•la finitura superficiale del tavolo ti permette una scrittura regolare?
•ritieni che la presenza del sottobanco sia vantaggiosa?
•ritieni che il tuo livello di attenzione sia disturbato dalla senso di discomfort che
provi?
•nel caso in cui tu voglia entrare in ritardo uscire 10 minuti prima della fine della
lezione senza disturbare, la conformazione dell’aula te lo permette?




                             Giuseppe Andreoni
                                  Cesare Alippi
Risultati - QUESTIONARIO STUDENTI

SICUREZZA - ¾ degli intervistati ritengono che la sedia offra un
buon livello di appoggio (sicurezza offerta dai sedili è da
associare principalmente all’età dell’aula)


COMFORT - 78% degli studenti lamenta diversi fattori di
discomfort, fra cui l’eccessiva rigidità del sedile (25-30%) e
dimensioni troppo strette (18-35%).
Peggiori: F 1.1 e CI 1 – Migliore: T 0.3 5
17% non risente di alcun tipo di disturbo mentre principalmente
si lamentato dolori ai glutei, agli arti inferiori e alla schiena.

SCRITTURA - 51% degli studenti afferma di essere sempre ostacolato dal vicino in
fase di scrittura. +33% riscontrano difficoltà solamente quando il vicino scrive con la
mano opposta.
39%: larghezza banco non sufficiente neppure per quaderni A4


ACCESSIBILITA’ - 64% spostamento non problematico durante le situazioni di
affollamento all’ingresso e uscita dall’aula


                             Giuseppe Andreoni
                                  Cesare Alippi
Risultati - QUESTIONARIO STUDENTI

POSTURA in FASE di SCRITTURA                POSTURA in FASE di ASCOLTO




                       Giuseppe Andreoni
                            Cesare Alippi
Il RILIEVO ANTROPOMETRICO

 Parametri Antropometrici di Progetto di una postazione Universitaria

Postura Eretta                                Postura Seduta
1 Statura                                     13 Altezza Ginocchio
  Peso                                        14 Altezza Poplitea
3 Altezza Spalle                              15 Distanza Spalla-Gomito
4 Altezza Anca/Fianchi                        16 Lunghezza Gomito-Punta Dita
  Larghezza Anche                                Lunghezza Gomito-Polso
  Spessore Anche                              24 Profondità Ginocchio-Natica

Postura Seduta                                25 Profondità Natica-Poplite

 8 Altezza Schelica                           26 Larghezza Biacromiale

 9 Altezza Occhi                              27 Larghezza Bideltoide

10 Altezza Spalle                             28 Larghezza Bitrocanterica

11 Altezza del Gomito                           Altezza Regione Lombare

12 Spessore Coscia                               Incavo



                         Giuseppe Andreoni
                              Cesare Alippi
TRATTAMENTO DEI DATI




Raccolto/i il/i dato/i antropometrico/i relativo/i a una determinata popolazione
questi devono essere opportunamente elaborati ed analizzati al fine di ricavare le
informazioni di interesse.




                 SEGUO IL PROCEDIMENTO STATISTICO


 OPPORTUNE CORREZIONI VERRANNO POI INTRODOTTE PER ADATTARE I
            DATI RILEVATI ALLA SITUAZIONE SPECIFICA




                          Giuseppe Andreoni
                               Cesare Alippi
ELABORAZIONE dei DATI


          popolazione
 insieme di tutti gli elementi oggetto
            di una ricerca                 Nel caso di popolazioni infinite o finite ma molto
                                           numerose (per ottimizzare tempi e costi) la
        campionamento                      popolazione viene studiata attraverso dei
  estrazione casuale di unità dalla        campioni, ossia attraverso un sottoinsieme
            popolazione                    delle sue unità.
                                           Il campione per essere rappresentativo della
            campione                       popolazione deve essere casuale, ovvero
  informazioni certe su N elementi
                                           ciascun oggetto deve avere la stessa
                                           probabilità di essere considerato.
             inferenza
 trarre delle conclusioni su una pop.      Attraverso il processo di inferenza statistica
        sulla base di un camp.             parametrica è possibile trarre conclusioni sulla
                                           popolazione     originale    a   partire   dalle
                                           informazioni fornite da un suo sottoinsieme.
 Informazioni APPROSSIMATE
   sugli elementi dell’universo




                                Giuseppe Andreoni
                                     Cesare Alippi
Problema dell’inferenza parametrica

             Come fare affermazioni, con un grado di accuratezza noto,
                 a partire dal campione osservato (x1, x2,.., xn)?
                Come individuare un valore φ’ “il più vicino possibile”
                          al vero ed ignoto parametro φ?


                                                     Campio   Altezza     Campio   Altezza
                                                     ne                   ne
                                                     1        149         …        …
Raccolti i dati di interesse risulta conveniente,
ai fini di una più agevole analisi, operarne una     2        151         191      180
classificazione.                                     3        153         192      181

In particolare i dati possono essere trascritti in   4        153         193      183
una lista ordinata e sistematizzati attraverso       5        154         194      185
una tabella di distribuzione di frequenza.           6        155         195      185
La distribuzione di frequenza di una variabile       7        158         196      186
è una rappresentazione nella quale ad ogni           8        159         197      188
variabile viene associata la frequenza con la        9        160         198      188
quale essa si rappresenta nei dati                   10       161         199      196
standardizzati.
                                                     …        …           200      198


                             Giuseppe Andreoni
                                  Cesare Alippi
TABELLE di FREQUENZA


Il dato viene suddiviso             in     classi
(intervalli) di modalità.
                                                                                                   Freq.
L’ampiezza è scelta in maniera tale che la            N°                         Freq               %
                                                     Clas   Ampiezza   Valore   Assolut   Freq.   cumula
rappresentazione    sia   sufficientemente            se     Classe    Medio      a        %        ta
dettagliata ed è uguale a tutti gli intervalli        1     151-155    153        2        1        1
delle classi.                                         2     156-160    158        4        2        3
In tabella si riporta l’evenienza del dato            3     161-165    163        16       8       11
(modalità) con il numero di volte in cui la           4     166-170    168        40       20      31
modalità compare nella serie e con la                 5     171-175    173        63      31,5    62,5
frequenza % di comparizione                           6     176-180    178        47      23,5     86
In tal modo è possibile in maniera sintetica          7     181-185    183        20       10      96
valutare come si distribuisce una data                8     186-190    188        6        3       99
popolazione in relazione ad uno o più                 9     191-195    193        0        0       99
caratteri.                                           10     196-200    198        2        1       100
Dalle   tabelle    è    possibile        costruire                               200      100
diagrammi a distribuzione di frequenza.




                              Giuseppe Andreoni
                                   Cesare Alippi
Rappresentazione dei dati



Le rappresentazioni grafiche permettono:                                                                                                     70




                                                                                                                                ISTOGRAMMA
  • di dare una visione d’insieme,                                                                                                           60


    immediata e intuitiva, circa                                                                                                             50

                                                                                                                                             40
    l’andamento dei dati;                                                                                                                    30

  • di confrontare agevolmente dati                                                                                                          20

                                                                                                                                             10
    provenienti da misurazioni diverse;                                                                                                       0

  • cogliere l’eventuale legge che lega




                                                                                                                                                  148-153


                                                                                                                                                               153-158


                                                                                                                                                                         158- 163


                                                                                                                                                                                      163 - 168


                                                                                                                                                                                                    168 - 173


                                                                                                                                                                                                                173 - 178


                                                                                                                                                                                                                            178-183


                                                                                                                                                                                                                                      183 - 188


                                                                                                                                                                                                                                                  188 - 193


                                                                                                                                                                                                                                                              193-198
    le variabili.




                                                                                                                                                                         1%
                                                                                                                                                            0%




                                                                                                                                                                                     1%
            70
                                                                                                                                                                                                                                                  148-153




                                                                                                                                                                                                   2%
                                                                                                                                                  3%
            60
                                                                                                                                                                                                                                                  153-158
            50
  AD AREA




                                                                                                                                A TORTA


                                                                                                                                                                 %
                                                                                                                                                                                                                                                  158- 163




                                                                                                                                                                                      8%
                                                                                                                                                              10
            40
                                                                                                                                                                                                                                                  163 - 168
            30




                                                                                                                                                                                                     %
                                                                                                                                                                                                                                                  168 - 173




                                                                                                                                                                                                  20
                                                                                                                                                               %
            20




                                                                                                                                                            24
                                                                                                                                                                                                                                                  173 - 178
            10
                                                                                                                                                                                                                                                  178-183
             0




                                                                                                                                                                                       %
                                                                                                                                                                                                                                                  183 - 188
                 148-153


                           153-158


                                     158- 163


                                                163 - 168


                                                            168 - 173


                                                                        173 - 178


                                                                                    178-183


                                                                                              183 - 188


                                                                                                          188 - 193


                                                                                                                      193-198




                                                                                                                                                                                    31
                                                                                                                                                                                                                                                  188 - 193
                                                                                                                                                                                                                                                  193-198




                                                                              Giuseppe Andreoni
                                                                                   Cesare Alippi
Costruzione della tabella di frequenza

1. Calcolo dell'intervallo di variazione: valore
   max-valore min del parametro (198 - 149 = 49)
2. Definizione arbitraria del numero degli                                                     Freq.
   intervalli di classe. Corrisponde in genere      N°                         Freq              %
                                                   Clas   Ampiezza   Valore   Assolu   Freq.   cumul
   alla radice quadrata della numerosità e          se     Classe    Medio      ta      %       ata
   dovrebbe essere, in ogni modo, non
                                                    1     151-155    153        2       1       1
   inferiore a 5 e non superiore a 20.
   Scegliamo 10.                                    2     156-160    158        4       2       3

3. Calcolo dell'ampiezza degli intervalli           3     161-165    163       16       8       11
                                                    4     166-170    168       40       20      31
                                                    5     171-175    173       63      31,5    62,5

4. Individuazione della frequenza assoluta          6     176-180    178       47      23,5     86
   dei dati che cadono in ciascuna classe.          7     181-185    183       20       10      96
5. Calcolo della frequenza percentuale:             8     186-190    188        6       3       99
    numero di dati che rientrano in una certa       9     191-195    193        0       0       99
    classe moltiplicata per 100 e divisa per il
                                                   10     196-200    198        2       1      100
    numero dei campioni
6. Calcolo della frequenza cumulata: somma                                    200      100
    della frequenza percentuale della classe di
    appartenenza con quella della classe di
    frequenza percentuale cumulata che precede.

                             Giuseppe Andreoni
                                  Cesare Alippi
Elaborazione dei dati- Valori Caratteristici

Lo studio delle distribuzioni di frequenza riveste un particolare interesse per la
trattazione dei dati antropometrici.
In particolare le serie di dati rilevati durante le misurazioni sono analizzate a livello
statistico tramite l’analisi monovariata, ossia attraverso un’analisi puramente
descrittiva che ha lo scopo di indicare come ogni variabile è distribuita tra i casi
rilevati. In particolare tali analisi si avvale di:


      Misure della tendenza centrale: ci dicono qual è il baricentro in una
      distribuzione di frequenza, ovvero il valore che meglio di qualsiasi altro, esprime
      la distribuzione. Esse si distinguono in:
             medie di posizione: si calcolano scegliendo particolari valori della
             distribuzione (Moda, Mediana,Quantili)
             medie ferme: prendono in considerazione tutti i valori della distribuzione
             (Media: aritmetica, geometrica, armonica, quadratica)


      Misure della dispersione o della variabilità: ci permettono di verificare
      quanto ogni singolo valore si allontani dalla media (Campo di Variabilità, Scarto
      medio assoluto, Scarto quadratico Medio, varianza , Coefficiente di Variazione)


                              Giuseppe Andreoni
                                   Cesare Alippi
Misure di tendenza centrale –MEDIE DI POSIZIONE


Moda: modalità o valore a cui corrisponde la frequenza massima.
La moda si usa quando di un fenomeno interessa conoscere la modalità in cui si
concentra la maggior parte dei casi.
La moda può non essere unica (distribuzioni bimodali o multimodali)


Mediana: valore che occupa il posto centrale in un insieme di elementi
disposti in ordine crescente o decrescente.
La definizione di mediana ha senso se il carattere è quantitativo o qualitativo ordinabile.
Se il numero degli n valori ordinati è:
      dispari la mediana è la modalità corrispondente all'unità che occupa la posizione
      (n + 1)=2.
      pari la mediana è la semisomma dei due valori centrali.
Quando la distribuzione è organizzata per frequenze, la mediana si definisce
utilizzando la distribuzione delle frequenze cumulate: la mediana è quella modalità
xi per la quale risulta: Fi-1< 0.5 e Fi ≥ 0.5
(ossia la prima modalità che ha frequenza relativa cumulata maggiore o uguale a 0.5)




                              Giuseppe Andreoni
                                   Cesare Alippi
Misure di tendenza centrale –QUANTILI

La sintesi di una distribuzione operata attraverso un indice di posizione può risultare
drastica.
Il calcolo dei quantili offre un possibile compromesso: sintetizzare i dati con un numero
molto limitato di valori corrispondenti a punti tipici della distribuzione.


I quantili sono una famiglia di misure, a cui appartiene anche la mediana, che
si distinguono a seconda del numero di parti uguali (p) in cui suddividono una
distribuzione.
In questo senso la mediana diventa il quantile di ordine p = 1/2.


I quantili più utilizzati sono:
      i quartili, che dividono la distribuzione in 4 parti uguali e vengono di solito indicati
      con Q1, Q2 = Me e Q3;
      i decili, che dividono la distribuzione in 10 parti uguali;
      i percentili, che dividono la distribuzione in 100 parti uguali. Chiaramente il 25-
      esimo percentile è pari a Q1, il 75-esimo è pari a Q3, ..


                               Giuseppe Andreoni
                                    Cesare Alippi
Misure di tendenza centrale – Medie Ferme


Media aritmetica: somma dei valori assunti dalla variabile su tutti i
casi diviso il numero dei casi.




Se un carattere si distribuisce su N unità presentando modalità X1 con frequenza p1,
modalità X2 con frequenza p2 e l’ultima modalità Xn con frequenza pn, la media sarà
data dalla somma dei prodotti tra le modalità e le loro rispettive frequenze, diviso il
numero dei casi.




Una delle proprietà fondamentali della media aritmetica è che sostituendola a ciascun
valore dato, la somma di tutti i valori rimane inalterata.


                            Giuseppe Andreoni
                                 Cesare Alippi
OSSERVAZIONI


Tra gli operatori di tendenza centrale:
       la moda è il meno informativo in quanto, essendo calcolata sulle frequenze,
       prescinde totalmente dalla natura numerica delle osservazioni;
       la mediana è più informativa della moda poiché considera anche l’ordine tra
       le osservazioni;
       la media è l’operatore più informativo in quanto considera anche la distanza
       tra le osservazioni.


Non sempre, però, la media è l’operatore più adatto a rappresentare i valori assunti
da una variabile cardinale. Essendo influenzata dalla distanza tra le osservazioni,
la media è sensibile all’eventuale presenza di valori anomali (outliers), ossia da quei
valori che si discostano sensibilmente dagli altri valori della distribuzione.
Molte volte l'individuazione di un valore che sintetizza tutti i dati che si hanno non è
sufficiente a valutare come sono situati i valori di origine rispetto al valore medio di
sintesi. Infatti le misure di tendenza centrale non sono sempre sufficienti a
evidenziare le caratteristiche di una distribuzione. Ecco perché sono necessarie le
misure di variabilità o di dispersione.


                            Giuseppe Andreoni
                                 Cesare Alippi
Misure della dispersione (1)


 Campo di variabilità: differenza tra il valore massimo e il valore minimo
 della distribuzione.
 Scarto medio assoluto (S): la media aritmetica degli scarti assoluti dei
 singoli dati dalla loro media aritmetica M.
 Indicati con: x1 x2,...,xn i dati, M la loro media aritm. e S lo scarto medio ass. si ha:




 Scarto quadratico medio o Deviazione standard (σ): media quadratica
 degli scarti dei singoli dati dalla loro media aritmetica M.
 Indicati con: x1 x2,...,xn i dati, M la media aritm. e σ lo scarto quadratico medio si ha:




 σ è un numero sempre positivo ed è nullo solo se tutti i valori sono uguali tra loro.


                               Giuseppe Andreoni
                                    Cesare Alippi
Misure della dispersione (2)



 Anche il quadrato dello scarto quadratico medio, cioè σ2, viene a volte usato
 come indice di variabilità e prende il nome di varianza. La formula è:



 NB: la varianza esprime la variabilità di una variabile; maggiore è l’indice della
 varianza maggiore sarà il la variabilità all’interno della distribuzione.


 Coefficiente di variazione: rapporto tra lo scarto quadratico medio σ e la
 media aritmetica M moltiplicato per 100.




                          Giuseppe Andreoni
                               Cesare Alippi
Esempio Esplicativo (1)

Determiniamo i parametri di tendenza centrale e di
dispersione del campione di 200 persone esaminiamo in
precedenza.
                                                                  N°      Valore      Freq
                                                                 Clas     Medio       Assol
Campo di variabilità (= ValoreMax-Valore Min)                     se      Classe       uta
Nell'esempio il valore Massimo è 198 il valore minimo è           1        153         2
149    IV=198-149=49                                              2        158         4
                                                                  3        163         16
Ricerca della moda (= valore a cui corrisponde la freq. max):
                                                                  4        168         40
Nell'esempio sono già presenti i dati con le relative
                                                                  5        173         63
frequenze; si deve scegliere il dato con la massima
frequenza che è 63. Perciò la Moda = 173                          6        178         47
                                                                  7        183         20
Ricerca della mediana (= valore che occupa il posto centrale):    8        188         6
Siccome n=200 è pari la mediana si calcola nel modo               9        193         0
seguente:                                                        10        198         2
                                                                            Tot
                                                                        Rilevazioni   200




                               Giuseppe Andreoni
                                    Cesare Alippi
Esempio Esplicativo (2)


Media Aritmetica*:

                                                                                                         N°      Valore      Freq
                                                                                                        Clas     Medio       Assol
                                                                                                         se      Classe       uta
                                                                                                         1         153         2
                                                                                                         2         158         4
Media Geometrica*:
                                                                                                         3         163         16
       200     2      4       16      40      63       47      20      6       0      2
Mg =         153 *158 *163 *168 *173 *178 *183 *188 *193 *198 = 173, 43                                  4         168         40
                                                                                                         5         173         63

Media Armonica*:                                                                                         6         178         47
                                                                                                         7         183         20

               2   4   16   40   63   47   20   6   0   2                                                8         188         6
Ma = 200 /(      +   +    +    +    +    +    +   +   +   ) = 173.29
              153 158 163 168 173 178 183 188 193 198                                                    9         193         0
                                                                                                        10         198         2

 Media Quadratica*::                                                                                               Tot
                                                                                                               Rilevazioni    200


M (1532 *2+1582 *4+1632 *16+1682 *40+1732 *63+1782 *47+1832 *20+1882 *6+1932 *0+1982 *2)/200= 173
 q=                                                                                              ,719          * NB: sono ponderate



                                                   Giuseppe Andreoni
                                                        Cesare Alippi
Esempio Esplicativo (3)


Scarto Medio Assoluto:

S = (153- 173,575 *2 + 158- 173,575 *4 + 163- 173,575 *16 + 168- 173,575 *40 +            N°      Valore      Freq
                                                         2
                                                                                         Clas     Medio       Assol
     + 173-173,575 *63+ 178-173,575 *47+ 183-173,575 *20+ 188-173,575 *6+                 se      Classe       uta
     + 193-173,575 *0+ 198-173,575 *2)/200)=5,3188                                        1        153         2
                                                                                          2        158         4
                                                                                          3        163         16
Varianza:                                                                                 4        168         40
                                                                                          5        173         63
 2      2         2           2       2         2               2
s = (153 *2 + 158 *4 + 163 *16 + 168 *40 + 173 *63+ 178 *47 +
                                                                                          6        178         47
            2     2       2       2                  2
     +183 *20+188 *6+193 *0+198 *2)/200)-173,575 =50,04
                                                                                          7        183         20
                                                                                          8        188         6
                                                                                          9        193         0
Scarto Quadratico Medio:                                                                 10        198         2
                                                                                                    Tot
                                                                                                Rilevazioni   200

Coefficiente di Variazione:                                  s         7,07
                                             Cv = 100*         = 100*         = 4,0732
                                                             M        173,575


                                          Giuseppe Andreoni
                                               Cesare Alippi
OSSERVAZIONE!! Errori di stima

  Il valore medio “m” della media calcolata sul campione, rappresenta una
            stima del valore vero della media della popolazione µ

m ha uno scarto quadratico medio attorno a µ uguale a:
                                                         E(m): errore medio che si commette
                                                         utilizzando m che proviene dal
                                                         campione al posto del valore vero µ.

Inoltre poiché uno stimatore corretto della DEV STD è dato da:

                                                 correzione per la tendenza a sottostimare la DEV STD
                                                    variabilità del campione < variabilità popolazione



 La stima dell’Errore medio della media campionaria sarà:




                            Giuseppe Andreoni
                                 Cesare Alippi
Distribuzione di Frequenza Normale

Una delle più frequenti distribuzioni dei dati antropometrici è quella normale o di
Gauss, frutto di azioni concomitanti di più variabili indipendenti fra loro che sommano i
loro effetti senza che nessuno di essi abbia a prevalere.
Infatti quando i dati sperimentali sono molti, raccogliendoli in un istogramma, viene
approssimano per difetto il profilo di una curva detta Gaussiana, dal nome del matematico
Carl F. Gauss (1777-1855).

La curva descritta da tale funzione ha una                          EXP( − (x − µ)2 (2σ 2 ))
forma caratteristica "a campana": tale curva            y = f (x) =
è centrata sul punto di ascissa x=µ (media
                                                                           σ 2π
della popolazione) e in corrispondenza di
esso ha il suo massimo.
Il parametro σ (deviazione standard) è
correlato alla larghezza della "campana" e
rappresenta la distanza tra l'asse di
simmetria e i punti di flesso della
distribuzione.
Se σ è piccolo, la curva è stretta, se è grande, la
curva è larga e più "dispersa" rispetto al valor
medio µ.


                                 Giuseppe Andreoni
                                      Cesare Alippi
Distribuzione Normale: caratteristiche


La curva è:
     infinita
     simmetrica rispetto alla media
     unimodale (µ= Moda=Mediana)
     asintotica rispetto all’asse x
     dotata di due punti di flesso in corrispondenza
     dei punti di ascissa µ- σ e µ+ σ
  La curva è completamente definita dai                Area totale sottesa
  parametri µ e σ


NB: Qualsiasi siano i parametri l’area sottesa
    dall’intera curva è uguale 1

                                                       Porzione di area
La porzione di curva delimitata dalla media e un
ordinata in termini di dev. Std. è costante:
     µ+ σ = 34.13% della distribuzione
     µ+ 2σ = 47.73% della distribuzione
     µ+ 3σ = 49.86% della distribuzione


                               Giuseppe Andreoni
                                    Cesare Alippi
Distribuzione di Frequenza Bi-Modale



Nel caso in cui la curva di frequenza presenti due o
più massimi la distribuzione si dice bimodale o
multimodale.
Questi tipi di distribuzione si osservano quando sono
presenti due o più distinte tipologie di soggetti
ES: una curva bimodale si verifica ad esempio misurando la
forza prensile di un gruppo di soggetti (ho due tipi di individui:
maschi e femmine).

NB: Solo se è valido il presupposto che i campioni
sono tratti da una popolazione normalmente distribuita
è possibile utilizzare i metodi statistici parametrici
(varie versioni del test t di Student) e dell'analisi della
varianza (Analisi della varianza ad uno o due criteri di
classificazione; Analisi della varianza per prove ripetute).

    Per evitare errori nell’utilizzo dei dati raccolti è importante verificare, prima di
 procedere, il tipo di distribuzione di frequenza seguito dalla popolazione in esame.


                                 Giuseppe Andreoni
                                      Cesare Alippi
Verifica della normalità di una distribuzione

       COME VERIFICARE SE LA DISTRIBUZIONE DI DATI SPERIMENTALI PUO’
          ESSERE RAPPRESENTATA MEDIANTE LA LEGGE DI GAUSS?


    CRITERIO PIU’ RAPIDO: uso il grafico di probabilità normale (GPN).
E’ un metodo grafico dove la scala delle ordinate viene modificato in modo da che la
distribuzione normale possa essere rappresentata da una retta




 100
  90
                        Cambio scala sulle ordinate
                                                  100

  80
  70
  60
  50                                                 10                 Ottengo una
  40
  30
                                                                           retta?
  20
  10
   0                                                 1
    150     160   170     180      190      200       153   158   163   168   173   178   183   188   193   198




                            Giuseppe Andreoni
                                 Cesare Alippi
Verifica della normalità di una distribuzione

                    TEST del CHI QUADRO
        test per la bontà dell’adattamento (goodness of fit test)

SCOPO: Permette di valutare quantitativamente, su base statistica, se una serie di
dati appartiene ad un tipo di distribuzione (non necessariamente normale).


                                 K è il numero di classi in cui si sono suddivisi i dati
                                 foj è la frequenza assoluta osservata per la classe j
                                 faj è la frequenza assoluta attesa in base alla distribuzione
                                 che si vuole provare




Partendo dai dati campionari, è necessario:
-stimare le frequenze attese
- calcolare il valore del χ2,


                          Giuseppe Andreoni
                               Cesare Alippi

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  • 3. Linee guida in letteratura per Postazioni di Lavoro Altezza tavolo: Larghezza Schienale 32-36 cm Devo lasciare lo spazio per muovere le gambe h. Ginocchia + correzione tacchi Superficie del tavolo ad altezza maggiore dei gomiti Tavolo inclinato Sedile inclinato Spazio libero per ginocchia e movimenti Concavità del sedile (con bordo anteriore rialzato di circa 4-6° per ) Ridotta evitare lo scivolamento in Sopporto lombare pressione al avanti dei glutei per sostenere la poplite colonna e l’osso sacro (a 10-20 cm) Postazioni fisse: mancano studi specifici aggiornati Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
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  • 6. Caratteristiche del sistema banco 1. Finalità del prodotto Scrivere Ascoltare la lezione Usare il PC.. 2. Ambiti d’uso Aula universitaria Sala conferenze, .. 3. Necessità dell’utente Comfort Accessibilità Fruibilità da parte di tutti Sicurezza Facilità di pulizia** ... 4. Desideri dell’utente Disponibilità di facilitazioni (sottobanco, prese corrente, prese di rete,..) ... 5. Criticità nei prodotti in commercio Scomodità della postazione sia in fase di scrittura che di ascolto Difficoltà di utilizzo di PC portatili .. ** l’utente non è solo lo studente ma anche chi pulisce le aule!! Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 7. Metodi (1) - Analisi comportamentale Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 8. Metodi (2) - QUESTIONARI Valutazione aule e postazioni da un QUESTIONARIO STUDENTE punto di vista soggettivo 29 domande relative a: • Postura • Scrittura PARTE INTRODUTTIVA • Accessibilità • Sicurezza aula N°: • Visibilità Dati Personali Studente • Udibilità e rumorosità altezza(cm): • Microclima peso(kg): QUESTIONARIO DOCENTE eventuali handicap/menomazioni: 12 domande relative a: posizione dello studente nell’aula: • Visibilità • Udibilità e rumorosità • Postura • Strumenti didattici I questionari sono stati sottoposti a 6 studenti e 2 docenti equamente suddivisi in due lezioni svoltesi nella medesima aula, per un totale di 66 questionari studenti e 22 questionari docenti. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 9. Alcune domande - QUESTIONARIO STUDENTI •reputi che il sedile sia comodo/stabile? •qual è la posizione che assumi prevalentemente quando scrivi/ascolti la lezione? •in posizione seduta, come è lo spazio per muovere le gambe? (direzione laterale, verso l’alto e in avanti) •lo spazio fra un posto e quelli adiacenti è limitato o sufficiente? •quando scrivi, le tue braccia vanno ad ostacolare il vicino? •alla fine della lezione, hai delle sensazioni di fastidio? •la finitura superficiale del tavolo ti permette una scrittura regolare? •ritieni che la presenza del sottobanco sia vantaggiosa? •ritieni che il tuo livello di attenzione sia disturbato dalla senso di discomfort che provi? •nel caso in cui tu voglia entrare in ritardo uscire 10 minuti prima della fine della lezione senza disturbare, la conformazione dell’aula te lo permette? Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 10. Risultati - QUESTIONARIO STUDENTI SICUREZZA - ¾ degli intervistati ritengono che la sedia offra un buon livello di appoggio (sicurezza offerta dai sedili è da associare principalmente all’età dell’aula) COMFORT - 78% degli studenti lamenta diversi fattori di discomfort, fra cui l’eccessiva rigidità del sedile (25-30%) e dimensioni troppo strette (18-35%). Peggiori: F 1.1 e CI 1 – Migliore: T 0.3 5 17% non risente di alcun tipo di disturbo mentre principalmente si lamentato dolori ai glutei, agli arti inferiori e alla schiena. SCRITTURA - 51% degli studenti afferma di essere sempre ostacolato dal vicino in fase di scrittura. +33% riscontrano difficoltà solamente quando il vicino scrive con la mano opposta. 39%: larghezza banco non sufficiente neppure per quaderni A4 ACCESSIBILITA’ - 64% spostamento non problematico durante le situazioni di affollamento all’ingresso e uscita dall’aula Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 11. Risultati - QUESTIONARIO STUDENTI POSTURA in FASE di SCRITTURA POSTURA in FASE di ASCOLTO Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 12. Il RILIEVO ANTROPOMETRICO Parametri Antropometrici di Progetto di una postazione Universitaria Postura Eretta Postura Seduta 1 Statura 13 Altezza Ginocchio Peso 14 Altezza Poplitea 3 Altezza Spalle 15 Distanza Spalla-Gomito 4 Altezza Anca/Fianchi 16 Lunghezza Gomito-Punta Dita Larghezza Anche Lunghezza Gomito-Polso Spessore Anche 24 Profondità Ginocchio-Natica Postura Seduta 25 Profondità Natica-Poplite 8 Altezza Schelica 26 Larghezza Biacromiale 9 Altezza Occhi 27 Larghezza Bideltoide 10 Altezza Spalle 28 Larghezza Bitrocanterica 11 Altezza del Gomito Altezza Regione Lombare 12 Spessore Coscia Incavo Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 13. TRATTAMENTO DEI DATI Raccolto/i il/i dato/i antropometrico/i relativo/i a una determinata popolazione questi devono essere opportunamente elaborati ed analizzati al fine di ricavare le informazioni di interesse. SEGUO IL PROCEDIMENTO STATISTICO OPPORTUNE CORREZIONI VERRANNO POI INTRODOTTE PER ADATTARE I DATI RILEVATI ALLA SITUAZIONE SPECIFICA Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 14. ELABORAZIONE dei DATI popolazione insieme di tutti gli elementi oggetto di una ricerca Nel caso di popolazioni infinite o finite ma molto numerose (per ottimizzare tempi e costi) la campionamento popolazione viene studiata attraverso dei estrazione casuale di unità dalla campioni, ossia attraverso un sottoinsieme popolazione delle sue unità. Il campione per essere rappresentativo della campione popolazione deve essere casuale, ovvero informazioni certe su N elementi ciascun oggetto deve avere la stessa probabilità di essere considerato. inferenza trarre delle conclusioni su una pop. Attraverso il processo di inferenza statistica sulla base di un camp. parametrica è possibile trarre conclusioni sulla popolazione originale a partire dalle informazioni fornite da un suo sottoinsieme. Informazioni APPROSSIMATE sugli elementi dell’universo Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 15. Problema dell’inferenza parametrica Come fare affermazioni, con un grado di accuratezza noto, a partire dal campione osservato (x1, x2,.., xn)? Come individuare un valore φ’ “il più vicino possibile” al vero ed ignoto parametro φ? Campio Altezza Campio Altezza ne ne 1 149 … … Raccolti i dati di interesse risulta conveniente, ai fini di una più agevole analisi, operarne una 2 151 191 180 classificazione. 3 153 192 181 In particolare i dati possono essere trascritti in 4 153 193 183 una lista ordinata e sistematizzati attraverso 5 154 194 185 una tabella di distribuzione di frequenza. 6 155 195 185 La distribuzione di frequenza di una variabile 7 158 196 186 è una rappresentazione nella quale ad ogni 8 159 197 188 variabile viene associata la frequenza con la 9 160 198 188 quale essa si rappresenta nei dati 10 161 199 196 standardizzati. … … 200 198 Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 16. TABELLE di FREQUENZA Il dato viene suddiviso in classi (intervalli) di modalità. Freq. L’ampiezza è scelta in maniera tale che la N° Freq % Clas Ampiezza Valore Assolut Freq. cumula rappresentazione sia sufficientemente se Classe Medio a % ta dettagliata ed è uguale a tutti gli intervalli 1 151-155 153 2 1 1 delle classi. 2 156-160 158 4 2 3 In tabella si riporta l’evenienza del dato 3 161-165 163 16 8 11 (modalità) con il numero di volte in cui la 4 166-170 168 40 20 31 modalità compare nella serie e con la 5 171-175 173 63 31,5 62,5 frequenza % di comparizione 6 176-180 178 47 23,5 86 In tal modo è possibile in maniera sintetica 7 181-185 183 20 10 96 valutare come si distribuisce una data 8 186-190 188 6 3 99 popolazione in relazione ad uno o più 9 191-195 193 0 0 99 caratteri. 10 196-200 198 2 1 100 Dalle tabelle è possibile costruire 200 100 diagrammi a distribuzione di frequenza. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 17. Rappresentazione dei dati Le rappresentazioni grafiche permettono: 70 ISTOGRAMMA • di dare una visione d’insieme, 60 immediata e intuitiva, circa 50 40 l’andamento dei dati; 30 • di confrontare agevolmente dati 20 10 provenienti da misurazioni diverse; 0 • cogliere l’eventuale legge che lega 148-153 153-158 158- 163 163 - 168 168 - 173 173 - 178 178-183 183 - 188 188 - 193 193-198 le variabili. 1% 0% 1% 70 148-153 2% 3% 60 153-158 50 AD AREA A TORTA % 158- 163 8% 10 40 163 - 168 30 % 168 - 173 20 % 20 24 173 - 178 10 178-183 0 % 183 - 188 148-153 153-158 158- 163 163 - 168 168 - 173 173 - 178 178-183 183 - 188 188 - 193 193-198 31 188 - 193 193-198 Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 18. Costruzione della tabella di frequenza 1. Calcolo dell'intervallo di variazione: valore max-valore min del parametro (198 - 149 = 49) 2. Definizione arbitraria del numero degli Freq. intervalli di classe. Corrisponde in genere N° Freq % Clas Ampiezza Valore Assolu Freq. cumul alla radice quadrata della numerosità e se Classe Medio ta % ata dovrebbe essere, in ogni modo, non 1 151-155 153 2 1 1 inferiore a 5 e non superiore a 20. Scegliamo 10. 2 156-160 158 4 2 3 3. Calcolo dell'ampiezza degli intervalli 3 161-165 163 16 8 11 4 166-170 168 40 20 31 5 171-175 173 63 31,5 62,5 4. Individuazione della frequenza assoluta 6 176-180 178 47 23,5 86 dei dati che cadono in ciascuna classe. 7 181-185 183 20 10 96 5. Calcolo della frequenza percentuale: 8 186-190 188 6 3 99 numero di dati che rientrano in una certa 9 191-195 193 0 0 99 classe moltiplicata per 100 e divisa per il 10 196-200 198 2 1 100 numero dei campioni 6. Calcolo della frequenza cumulata: somma 200 100 della frequenza percentuale della classe di appartenenza con quella della classe di frequenza percentuale cumulata che precede. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 19. Elaborazione dei dati- Valori Caratteristici Lo studio delle distribuzioni di frequenza riveste un particolare interesse per la trattazione dei dati antropometrici. In particolare le serie di dati rilevati durante le misurazioni sono analizzate a livello statistico tramite l’analisi monovariata, ossia attraverso un’analisi puramente descrittiva che ha lo scopo di indicare come ogni variabile è distribuita tra i casi rilevati. In particolare tali analisi si avvale di: Misure della tendenza centrale: ci dicono qual è il baricentro in una distribuzione di frequenza, ovvero il valore che meglio di qualsiasi altro, esprime la distribuzione. Esse si distinguono in: medie di posizione: si calcolano scegliendo particolari valori della distribuzione (Moda, Mediana,Quantili) medie ferme: prendono in considerazione tutti i valori della distribuzione (Media: aritmetica, geometrica, armonica, quadratica) Misure della dispersione o della variabilità: ci permettono di verificare quanto ogni singolo valore si allontani dalla media (Campo di Variabilità, Scarto medio assoluto, Scarto quadratico Medio, varianza , Coefficiente di Variazione) Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 20. Misure di tendenza centrale –MEDIE DI POSIZIONE Moda: modalità o valore a cui corrisponde la frequenza massima. La moda si usa quando di un fenomeno interessa conoscere la modalità in cui si concentra la maggior parte dei casi. La moda può non essere unica (distribuzioni bimodali o multimodali) Mediana: valore che occupa il posto centrale in un insieme di elementi disposti in ordine crescente o decrescente. La definizione di mediana ha senso se il carattere è quantitativo o qualitativo ordinabile. Se il numero degli n valori ordinati è: dispari la mediana è la modalità corrispondente all'unità che occupa la posizione (n + 1)=2. pari la mediana è la semisomma dei due valori centrali. Quando la distribuzione è organizzata per frequenze, la mediana si definisce utilizzando la distribuzione delle frequenze cumulate: la mediana è quella modalità xi per la quale risulta: Fi-1< 0.5 e Fi ≥ 0.5 (ossia la prima modalità che ha frequenza relativa cumulata maggiore o uguale a 0.5) Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 21. Misure di tendenza centrale –QUANTILI La sintesi di una distribuzione operata attraverso un indice di posizione può risultare drastica. Il calcolo dei quantili offre un possibile compromesso: sintetizzare i dati con un numero molto limitato di valori corrispondenti a punti tipici della distribuzione. I quantili sono una famiglia di misure, a cui appartiene anche la mediana, che si distinguono a seconda del numero di parti uguali (p) in cui suddividono una distribuzione. In questo senso la mediana diventa il quantile di ordine p = 1/2. I quantili più utilizzati sono: i quartili, che dividono la distribuzione in 4 parti uguali e vengono di solito indicati con Q1, Q2 = Me e Q3; i decili, che dividono la distribuzione in 10 parti uguali; i percentili, che dividono la distribuzione in 100 parti uguali. Chiaramente il 25- esimo percentile è pari a Q1, il 75-esimo è pari a Q3, .. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 22. Misure di tendenza centrale – Medie Ferme Media aritmetica: somma dei valori assunti dalla variabile su tutti i casi diviso il numero dei casi. Se un carattere si distribuisce su N unità presentando modalità X1 con frequenza p1, modalità X2 con frequenza p2 e l’ultima modalità Xn con frequenza pn, la media sarà data dalla somma dei prodotti tra le modalità e le loro rispettive frequenze, diviso il numero dei casi. Una delle proprietà fondamentali della media aritmetica è che sostituendola a ciascun valore dato, la somma di tutti i valori rimane inalterata. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 23. OSSERVAZIONI Tra gli operatori di tendenza centrale: la moda è il meno informativo in quanto, essendo calcolata sulle frequenze, prescinde totalmente dalla natura numerica delle osservazioni; la mediana è più informativa della moda poiché considera anche l’ordine tra le osservazioni; la media è l’operatore più informativo in quanto considera anche la distanza tra le osservazioni. Non sempre, però, la media è l’operatore più adatto a rappresentare i valori assunti da una variabile cardinale. Essendo influenzata dalla distanza tra le osservazioni, la media è sensibile all’eventuale presenza di valori anomali (outliers), ossia da quei valori che si discostano sensibilmente dagli altri valori della distribuzione. Molte volte l'individuazione di un valore che sintetizza tutti i dati che si hanno non è sufficiente a valutare come sono situati i valori di origine rispetto al valore medio di sintesi. Infatti le misure di tendenza centrale non sono sempre sufficienti a evidenziare le caratteristiche di una distribuzione. Ecco perché sono necessarie le misure di variabilità o di dispersione. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 24. Misure della dispersione (1) Campo di variabilità: differenza tra il valore massimo e il valore minimo della distribuzione. Scarto medio assoluto (S): la media aritmetica degli scarti assoluti dei singoli dati dalla loro media aritmetica M. Indicati con: x1 x2,...,xn i dati, M la loro media aritm. e S lo scarto medio ass. si ha: Scarto quadratico medio o Deviazione standard (σ): media quadratica degli scarti dei singoli dati dalla loro media aritmetica M. Indicati con: x1 x2,...,xn i dati, M la media aritm. e σ lo scarto quadratico medio si ha: σ è un numero sempre positivo ed è nullo solo se tutti i valori sono uguali tra loro. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 25. Misure della dispersione (2) Anche il quadrato dello scarto quadratico medio, cioè σ2, viene a volte usato come indice di variabilità e prende il nome di varianza. La formula è: NB: la varianza esprime la variabilità di una variabile; maggiore è l’indice della varianza maggiore sarà il la variabilità all’interno della distribuzione. Coefficiente di variazione: rapporto tra lo scarto quadratico medio σ e la media aritmetica M moltiplicato per 100. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 26. Esempio Esplicativo (1) Determiniamo i parametri di tendenza centrale e di dispersione del campione di 200 persone esaminiamo in precedenza. N° Valore Freq Clas Medio Assol Campo di variabilità (= ValoreMax-Valore Min) se Classe uta Nell'esempio il valore Massimo è 198 il valore minimo è 1 153 2 149 IV=198-149=49 2 158 4 3 163 16 Ricerca della moda (= valore a cui corrisponde la freq. max): 4 168 40 Nell'esempio sono già presenti i dati con le relative 5 173 63 frequenze; si deve scegliere il dato con la massima frequenza che è 63. Perciò la Moda = 173 6 178 47 7 183 20 Ricerca della mediana (= valore che occupa il posto centrale): 8 188 6 Siccome n=200 è pari la mediana si calcola nel modo 9 193 0 seguente: 10 198 2 Tot Rilevazioni 200 Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 27. Esempio Esplicativo (2) Media Aritmetica*: N° Valore Freq Clas Medio Assol se Classe uta 1 153 2 2 158 4 Media Geometrica*: 3 163 16 200 2 4 16 40 63 47 20 6 0 2 Mg = 153 *158 *163 *168 *173 *178 *183 *188 *193 *198 = 173, 43 4 168 40 5 173 63 Media Armonica*: 6 178 47 7 183 20 2 4 16 40 63 47 20 6 0 2 8 188 6 Ma = 200 /( + + + + + + + + + ) = 173.29 153 158 163 168 173 178 183 188 193 198 9 193 0 10 198 2 Media Quadratica*:: Tot Rilevazioni 200 M (1532 *2+1582 *4+1632 *16+1682 *40+1732 *63+1782 *47+1832 *20+1882 *6+1932 *0+1982 *2)/200= 173 q= ,719 * NB: sono ponderate Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 28. Esempio Esplicativo (3) Scarto Medio Assoluto: S = (153- 173,575 *2 + 158- 173,575 *4 + 163- 173,575 *16 + 168- 173,575 *40 + N° Valore Freq 2 Clas Medio Assol + 173-173,575 *63+ 178-173,575 *47+ 183-173,575 *20+ 188-173,575 *6+ se Classe uta + 193-173,575 *0+ 198-173,575 *2)/200)=5,3188 1 153 2 2 158 4 3 163 16 Varianza: 4 168 40 5 173 63 2 2 2 2 2 2 2 s = (153 *2 + 158 *4 + 163 *16 + 168 *40 + 173 *63+ 178 *47 + 6 178 47 2 2 2 2 2 +183 *20+188 *6+193 *0+198 *2)/200)-173,575 =50,04 7 183 20 8 188 6 9 193 0 Scarto Quadratico Medio: 10 198 2 Tot Rilevazioni 200 Coefficiente di Variazione: s 7,07 Cv = 100* = 100* = 4,0732 M 173,575 Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 29. OSSERVAZIONE!! Errori di stima Il valore medio “m” della media calcolata sul campione, rappresenta una stima del valore vero della media della popolazione µ m ha uno scarto quadratico medio attorno a µ uguale a: E(m): errore medio che si commette utilizzando m che proviene dal campione al posto del valore vero µ. Inoltre poiché uno stimatore corretto della DEV STD è dato da: correzione per la tendenza a sottostimare la DEV STD variabilità del campione < variabilità popolazione La stima dell’Errore medio della media campionaria sarà: Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 30. Distribuzione di Frequenza Normale Una delle più frequenti distribuzioni dei dati antropometrici è quella normale o di Gauss, frutto di azioni concomitanti di più variabili indipendenti fra loro che sommano i loro effetti senza che nessuno di essi abbia a prevalere. Infatti quando i dati sperimentali sono molti, raccogliendoli in un istogramma, viene approssimano per difetto il profilo di una curva detta Gaussiana, dal nome del matematico Carl F. Gauss (1777-1855). La curva descritta da tale funzione ha una EXP( − (x − µ)2 (2σ 2 )) forma caratteristica "a campana": tale curva y = f (x) = è centrata sul punto di ascissa x=µ (media σ 2π della popolazione) e in corrispondenza di esso ha il suo massimo. Il parametro σ (deviazione standard) è correlato alla larghezza della "campana" e rappresenta la distanza tra l'asse di simmetria e i punti di flesso della distribuzione. Se σ è piccolo, la curva è stretta, se è grande, la curva è larga e più "dispersa" rispetto al valor medio µ. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 31. Distribuzione Normale: caratteristiche La curva è: infinita simmetrica rispetto alla media unimodale (µ= Moda=Mediana) asintotica rispetto all’asse x dotata di due punti di flesso in corrispondenza dei punti di ascissa µ- σ e µ+ σ La curva è completamente definita dai Area totale sottesa parametri µ e σ NB: Qualsiasi siano i parametri l’area sottesa dall’intera curva è uguale 1 Porzione di area La porzione di curva delimitata dalla media e un ordinata in termini di dev. Std. è costante: µ+ σ = 34.13% della distribuzione µ+ 2σ = 47.73% della distribuzione µ+ 3σ = 49.86% della distribuzione Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 32. Distribuzione di Frequenza Bi-Modale Nel caso in cui la curva di frequenza presenti due o più massimi la distribuzione si dice bimodale o multimodale. Questi tipi di distribuzione si osservano quando sono presenti due o più distinte tipologie di soggetti ES: una curva bimodale si verifica ad esempio misurando la forza prensile di un gruppo di soggetti (ho due tipi di individui: maschi e femmine). NB: Solo se è valido il presupposto che i campioni sono tratti da una popolazione normalmente distribuita è possibile utilizzare i metodi statistici parametrici (varie versioni del test t di Student) e dell'analisi della varianza (Analisi della varianza ad uno o due criteri di classificazione; Analisi della varianza per prove ripetute). Per evitare errori nell’utilizzo dei dati raccolti è importante verificare, prima di procedere, il tipo di distribuzione di frequenza seguito dalla popolazione in esame. Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 33. Verifica della normalità di una distribuzione COME VERIFICARE SE LA DISTRIBUZIONE DI DATI SPERIMENTALI PUO’ ESSERE RAPPRESENTATA MEDIANTE LA LEGGE DI GAUSS? CRITERIO PIU’ RAPIDO: uso il grafico di probabilità normale (GPN). E’ un metodo grafico dove la scala delle ordinate viene modificato in modo da che la distribuzione normale possa essere rappresentata da una retta 100 90 Cambio scala sulle ordinate 100 80 70 60 50 10 Ottengo una 40 30 retta? 20 10 0 1 150 160 170 180 190 200 153 158 163 168 173 178 183 188 193 198 Giuseppe Andreoni Cesare Alippi
  • 34. Verifica della normalità di una distribuzione TEST del CHI QUADRO test per la bontà dell’adattamento (goodness of fit test) SCOPO: Permette di valutare quantitativamente, su base statistica, se una serie di dati appartiene ad un tipo di distribuzione (non necessariamente normale). K è il numero di classi in cui si sono suddivisi i dati foj è la frequenza assoluta osservata per la classe j faj è la frequenza assoluta attesa in base alla distribuzione che si vuole provare Partendo dai dati campionari, è necessario: -stimare le frequenze attese - calcolare il valore del χ2, Giuseppe Andreoni Cesare Alippi