Phân tích dữ liệu là một trong những kỹ năng quan trọng trong lĩnh vực thống kê và khoa học dữ liệu. Trong đó, phân tích đơn biến là một kỹ thuật cơ bản nhưng vô cùng quan trọng. Vậy phân tích đơn biến là gì và cách thực hiện nó như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này.
1. Phân tích đơn biến (univariate analysis) là gì?
Phân tích đơn biến là phương pháp thống kê dùng để phân tích một biến số đơn lẻ trong tập dữ liệu. Nó giúp ta hiểu rõ hơn về đặc tính của biến số đó và có thể đưa ra các kết luận dựa trên dữ liệu thu thập được. Các kỹ thuật phân tích đơn biến bao gồm thống kê tóm tắt, bảng phân phối tần suất, biểu đồ cột, biểu đồ tần suất, đa giác tần suất và biểu đồ tròn. Các phương pháp này sẽ được trình bày chi tiết trong những phần tiếp theo.
2. Các kỹ thuật phân tích đơn biến
Các kỹ thuật phân tích đơn biến bao gồm: Thống kê tóm tắt, Bảng phân phối tần suất, Biểu đồ cột / Biểu đồ thanh, Biểu đồ tần suất, Đa giác tần suất và Biểu đồ tròn. Thống kê tóm tắt là một phương pháp cơ bản để mô tả tính chất chính của một tập dữ liệu. Bảng phân phối tần suất là một phương pháp để phân loại các giá trị dữ liệu vào các khoảng tần số và đếm số lượng giá trị trong mỗi khoảng. Biểu đồ cột / Biểu đồ thanh là một phương pháp biểu diễn dữ liệu dưới dạng thanh hay cột, giúp so sánh các giá trị dữ liệu. Biểu đồ tần suất là một phương pháp để biểu diễn một tập dữ liệu dưới dạng biểu đồ, trong đó trục x là khoảng giá trị của dữ liệu và trục y là tần số xuất hiện của mỗi khoảng giá trị. Đa giác tần suất là một phương pháp để biểu diễn dữ liệu dưới dạng đa giác, trong đó mỗi đỉnh của đa giác là một khoảng giá trị và diện tích của từng khoảng giá trị được tính bằng tần số của nó. Biểu đồ tròn là một phương pháp để biểu diễn dữ liệu dưới dạng phần trăm của tổng số giá trị.
Summary Statistics (Thống kê)
Trong phân tích đơn biến, thống kê tổng quan (summary statistics) là một kỹ thuật thống kê cơ bản để mô tả dữ liệu một cách ngắn gọn và đơn giản. Thống kê tổng quan giúp ta hiểu được các đặc trưng cơ bản của dữ liệu như trung bình, trung vị, độ lệch chuẩn, phương sai, giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất và phân bố của dữ liệu. Các thông số này cung cấp cho chúng ta cái nhìn tổng quan về dữ liệu và giúp ta đưa ra những kết luận ban đầu về tính chất của dữ liệu.
Frequency distribution table (Bảng phân phối tần suất)
Bảng phân phối tần suất là một trong những kỹ thuật phân tích đơn biến được sử dụng phổ biến trong thống kê. Bảng phân phối tần suất thể hiện số lượng các giá trị dữ liệu rơi vào mỗi khoảng giá trị (interval) được chia ra trước đó. Bảng này gồm các cột dữ liệu như: khoảng giá trị, tần suất và tần suất tích lũy.
Bảng phân phối tần suất giúp cho người phân tích có thể trực quan hóa dữ liệu và dễ dàng nhận ra các đặc điểm của dữ liệu như phân bố độ rộng, độ lệch, độ tập trung của dữ liệu. Ngoài ra, bảng phân phối tần suất còn là công cụ hỗ trợ tốt trong việc tìm kiếm các giá trị ngoại lệ (outlier) và đưa ra các quyết định phù hợp với mục đích nghiên cứu.
Bảng phân phối tần suất có thể được biểu diễn dưới nhiều hình thức khác nhau như biểu đồ cột, biểu đồ đường, biểu đồ tròn, các đồ thị thống kê khác. Nhờ vào tính tiện lợi và dễ hiểu của nó, bảng phân phối tần suất được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như thống kê, khoa học dữ liệu, kinh tế học, xã hội học, y tế và nhiều lĩnh vực khác.
Bar chart (Biểu đồ cột/biểu đồ thanh)
Biểu đồ cột hoặc biểu đồ thanh là một kỹ thuật phân tích đơn biến thường được sử dụng để biểu diễn dữ liệu rời rạc bằng cách sắp xếp chúng thành các cột hoặc thanh. Mỗi cột hoặc thanh đại diện cho một giá trị của biến và chiều cao của chúng thể hiện tần suất của giá trị đó. Biểu đồ cột/thanh giúp chúng ta dễ dàng so sánh các giá trị và tần suất của chúng, đồng thời cũng thể hiện được sự phân bố của dữ liệu. Trong phân tích dữ liệu, biểu đồ cột/thanh được sử dụng rộng rãi để trình bày các kết quả của bảng phân phối tần suất và thống kê.
Histogram (Biểu đồ tần suất)
Biểu đồ tần suất là một trong những kỹ thuật phân tích đơn biến quan trọng nhất. Biểu đồ này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về phân phối tần suất của một biến trong một tập dữ liệu. Biểu đồ tần suất thường được sử dụng để đếm số lần xuất hiện của các giá trị khác nhau của một biến và biểu diễn chúng dưới dạng một đồ thị giúp dễ hiểu.
Tùy thuộc vào số lượng giá trị khác nhau của biến, ta có thể chọn một trong hai loại biểu đồ tần suất là histogram hoặc đa giác tần suất. Biểu đồ histogram được sử dụng khi biến là liên tục, còn biểu đồ đa giác tần suất được sử dụng khi biến là rời rạc. Biểu đồ histogram thể hiện phân phối tần suất của một biến liên tục trên một trục số và một trục tần suất. Đồ thị sẽ được chia thành các cột có chiều rộng bằng nhau và chiều cao tương ứng với tần suất của các giá trị của biến.
Việc sử dụng biểu đồ tần suất giúp chúng ta dễ dàng nhận ra các đặc điểm của phân phối tần suất của biến. Chúng ta có thể nhận ra các điểm nổi bật của phân phối, như điểm trung bình, trung vị, độ lệch và độ nhọn. Ngoài ra, biểu đồ tần suất cũng giúp chúng ta có thể so sánh phân phối tần suất của hai hay nhiều biến khác nhau và đưa ra những nhận xét so sánh.
Frequency Polygon (Đa giác tần suất)
Đa giác tần suất là một phương pháp biểu diễn dữ liệu bằng cách nối các đỉnh của các hình đa giác. Trên đồ thị đa giác tần suất, trục hoành biểu diễn dữ liệu và trục tung biểu diễn tần số. Điểm dữ liệu được biểu diễn trên trục hoành, và chiều cao của đa giác tại mỗi điểm biểu thị tần số của dữ liệu tại điểm đó. Đa giác tần suất thường được sử dụng để so sánh tần suất của hai hay nhiều nhóm dữ liệu khác nhau trên cùng một biểu đồ.
Pie Chart (Biểu đồ tròn)
Biểu đồ tròn là một trong những kỹ thuật phân tích đơn biến được sử dụng để trình bày thông tin tần suất trong một tập dữ liệu. Biểu đồ tròn thường được sử dụng để so sánh các phần tử với tổng thể và cho phép chúng ta nhìn ra tỉ lệ phần trăm của mỗi phần tử so với tổng thể. Biểu đồ tròn thường được sử dụng trong các báo cáo, thuyết trình hay trang web để trình bày các thông tin liên quan đến doanh thu, lợi nhuận, chi phí, số lượng sản phẩm, số lượng khách hàng, v.v. Biểu đồ tròn giúp cho người đọc dễ dàng nhìn ra các phần tử chiếm tỉ lệ nhiều hay ít và so sánh chúng với các phần tử khác trong tập dữ liệu.
3. Ví dụ của phân tích đơn biến
Một ví dụ cụ thể về phân tích đơn biến là khi chúng ta muốn tìm hiểu phân bố tuổi của một nhóm người. Để làm điều này, chúng ta có thể sử dụng các kỹ thuật phân tích đơn biến như thống kê tóm tắt, bảng phân phối tần suất, biểu đồ cột, biểu đồ tần suất, đa giác tần suất và biểu đồ tròn.
Đầu tiên, chúng ta có thể tính toán các thống kê tóm tắt như trung bình, trung vị và độ lệch chuẩn để có cái nhìn tổng quan về phân bố tuổi của nhóm người đó. Sau đó, chúng ta có thể sử dụng bảng phân phối tần suất để biết số lượng người ở mỗi nhóm tuổi khác nhau. Biểu đồ cột và biểu đồ tần suất có thể được sử dụng để trực quan hóa phân bố tuổi của nhóm người này. Đa giác tần suất và biểu đồ tròn có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tỷ lệ phân bố tuổi trong nhóm này.
Với các kỹ thuật phân tích đơn biến này, chúng ta có thể nhanh chóng và hiệu quả tìm hiểu và phân tích dữ liệu, từ đó đưa ra những kết luận và quyết định phù hợp trong quản lý, nghiên cứu và các lĩnh vực khác.
Tổng kết
Tổng hợp lại, phân tích đơn biến là một kỹ thuật thống kê cơ bản để phân tích dữ liệu. Việc áp dụng phân tích đơn biến đúng cách sẽ giúp chúng ta hiểu rõ hơn về tính chất của dữ liệu và từ đó đưa ra những quyết định đúng đắn. Để thực hiện phân tích đơn biến, chúng ta cần nắm vững các khái niệm và kỹ thuật thống kê cơ bản như độ trung bình, độ phân tán, độ lệch chuẩn, phân phối chuẩn, và kiểm định giả thuyết. Ngoài ra, việc sử dụng các công cụ và phần mềm hỗ trợ cũng sẽ giúp chúng ta tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả trong việc phân tích dữ liệu. Hy vọng bài viết này sẽ giúp ích cho các bạn trong quá trình học và nghiên cứu về thống kê.
