Dalam statistik, derajat kebebasan digunakan untuk menentukan jumlah kuantitas independen yang dapat ditugaskan ke distribusi statistik. Angka ini biasanya merujuk pada bilangan bulat positif yang menunjukkan kurangnya batasan pada kemampuan seseorang untuk menghitung faktor yang hilang dari masalah statistik.
Derajat kebebasan bertindak sebagai variabel dalam perhitungan akhir suatu statistik dan digunakan untuk menentukan hasil yang berbeda skenario dalam suatu sistem, dan dalam derajat kebebasan matematika menentukan jumlah dimensi dalam domain yang diperlukan untuk menentukan penuh vektor.
Untuk mengilustrasikan konsep derajat kebebasan, kita akan melihat perhitungan dasar mengenai sampel berarti, dan untuk menemukan rata-rata daftar data, kami menambahkan semua data dan membaginya dengan jumlah total nilai-nilai.
Ilustrasi dengan Mean Sampel
Untuk sesaat anggap kita tahu itu berarti kumpulan data adalah 25 dan nilai-nilai dalam kumpulan ini adalah 20, 10, 50, dan satu angka yang tidak diketahui. Rumus untuk mean sampel memberi kita persamaan
(20 + 10 + 50 + x) / 4 = 25dimana x menunjukkan yang tidak diketahui, menggunakan beberapa dasar aljabar, seseorang kemudian dapat menentukan bahwa nomor yang hilang, x, sama dengan 20.Mari kita sedikit mengubah skenario ini. Sekali lagi kami menduga bahwa kami tahu rata-rata kumpulan data adalah 25. Namun, kali ini nilai dalam kumpulan data adalah 20, 10, dan dua nilai yang tidak diketahui. Tidak diketahui ini bisa berbeda, jadi kami menggunakan dua variabel yang berbeda, x, dan y, untuk menunjukkan ini. Persamaan yang dihasilkan adalah (20 + 10 + x + y) / 4 = 25. Dengan beberapa aljabar, kita dapatkan y = 70- x. Formula ditulis dalam formulir ini untuk menunjukkan bahwa setelah kita memilih nilai x, nilai untuk y sepenuhnya ditentukan. Kami punya satu pilihan untuk dibuat, dan ini menunjukkan bahwa ada satu tingkat kebebasan.
Sekarang kita akan melihat ukuran sampel seratus. Jika kita tahu bahwa rata-rata data sampel ini adalah 20, tetapi tidak tahu nilai-nilai dari salah satu data, maka ada 99 derajat kebebasan. Semua nilai harus berjumlah hingga 20 x 100 = 2000. Setelah kami memiliki nilai 99 elemen dalam kumpulan data, maka yang terakhir telah ditentukan.
Nilai t-siswa dan Distribusi Chi-Square
Derajat kebebasan memainkan peran penting saat menggunakan Siswa tmeja -score. Sebenarnya ada beberapa t-score distribusi. Kami membedakan antara distribusi ini dengan menggunakan derajat kebebasan.
Di sini distribusi kemungkinan yang kami gunakan tergantung pada ukuran sampel kami. Jika ukuran sampel kami n, maka jumlah derajat kebebasannya adalah n-1. Misalnya, ukuran sampel 22 akan mengharuskan kami untuk menggunakan baris t-kelas meja dengan 21 derajat kebebasan.
Penggunaan a distribusi chi-square juga membutuhkan penggunaan derajat kebebasan. Di sini, dengan cara yang identik dengan t-score distribusi, ukuran sampel menentukan distribusi mana yang akan digunakan. Jika ukuran sampel adalah n, lalu ada n-1 derajat kebebasan.
Standar Deviasi dan Teknik Lanjut
Tempat lain di mana derajat kebebasan muncul adalah dalam formula untuk deviasi standar. Kejadian ini tidak terlalu terang-terangan, tetapi kita dapat melihatnya jika kita tahu ke mana harus mencari. Untuk menemukan standar deviasi kami sedang mencari penyimpangan "rata-rata" dari mean. Namun, setelah mengurangi nilai rata-rata dari setiap nilai data dan mengkuadratkan perbedaannya, kami akhirnya membaginya dengan n-1 daripada n seperti yang kita harapkan.
Kehadiran n-1 berasal dari jumlah derajat kebebasan. Sejak n nilai data dan mean sampel sedang digunakan dalam rumus, ada n-1 derajat kebebasan.
Teknik statistik yang lebih maju menggunakan cara yang lebih rumit untuk menghitung derajat kebebasan. Saat menghitung statistik uji untuk dua cara dengan sampel independen n1 dan n2 elemen, jumlah derajat kebebasan memiliki formula yang cukup rumit. Itu dapat diperkirakan dengan menggunakan yang lebih kecil dari n1-1 dan n2-1
Contoh lain dari cara berbeda untuk menghitung derajat kebebasan datang dengan F uji. Dalam melakukan suatu F tes yang kita miliki k sampel masing-masing ukuran n—Tingkat kebebasan dalam pembilang adalah k-1 dan dalam penyebutnya adalah k(n-1).