gradi di libertà

I gradi di libertà di un campione di dati statistici riuniti in una tabella, si ottengono dal prodotto (righe - 1) x (colonne - 1). Alcuni semplici esempi daranno una giustificazione di questa formula.

Avvertenza: gli elementi numerici contenuti in ogni cella sono indicati con xiJ, dove il pedice "i" corrisponde alla posizione della riga e "j" alla posizione della colonna. Per esempio, x11 è il primo elemento in alto a sinistra di una tabella; x12 è il successivo elemento alla sua destra.

tabella 2 x 2

   effetto 1  effetto 2  
 dato 1  2  3  5
 dato 2  5  8  13
   7  11  18
   effetto 1  effetto 2  
 dato 1  4  1  5
 dato 2  3  10  13
   7  11  18

Una tabella 2 x 2 ha un grado di libertà. Questo significa che, per esempio, variando il contenuto della cella x22 da 8 a 10, il contenuto di tutte le altre celle dovrà variare in modo da mantenere invariati i totali sulle righe e sulle colonne.

Per una tabella 2 x 2 , i gradi di libertà sono (2 - 1) x (2 - 1) = 1

tabella 2 x 3

   effetto 1  effetto 2  effetto 3  
 dato 1  4  3  2  9
 dato 2  5  6  5  16
   9  9  7  25
   effetto 1  effetto 2  effetto 3  
 dato 1  0  4  5  9
 dato 2  9  5  2  16
   9  9  7  25

Una tabella 2 x 3 ha due gradi di libertà. Questo significa che, per esempio, variando il contenuto della cella x12 da 3 a 4, e il contenuto della cella x23 da 5 a 2, il contenuto di tutte le altre celle dovrà variare in modo da mantenere invariati i totali sulle righe e sulle colonne.

Per una tabella 2 x 3 , i gradi di libertà sono (2 - 1) x (3 - 1) = 2

Si faccia attenzione che modificando solo il contenuto di una cella, non tutte le altre celle cambiano il loro contenuto; modificando il contenuto di tre celle, non è possibile mantenere invariati i totali sulle righe e sulle colonne.

tabella 3 x 3

   effetto 1  effetto 2  effetto 3  
 dato 1  2  3  1  6
 dato 2  4  2  0  6
 dato 3  5  1  2  8
   11  6  3  20

Una tabella 3 x 3 ha quattro gradi di libertà. Questo significa che, per esempio, variando il contenuto della cella x11 da 2 a 4, il contenuto della cella x12 da 3 a 0, il contenuto della cella x22 da 2 a 3, e il contenuto della cella x33 da 2 a 1, il contenuto di tutte le altre celle dovrà variare in modo da mantenere invariati i totali sulle righe e sulle colonne.

Per una tabella 3 x 3 , i gradi di libertà sono (3 - 1) x (3 - 1) = 4

Si faccia attenzione che modificando solo il contenuto di tre celle, non tutte le altre celle cambiano il loro contenuto; modificando il contenuto di cinque celle, non è possibile mantenere invariati i totali sulle righe e sulle colonne.

A questo punto, possiamo definire meglio il concetto di gradi di libertà: i gradi di libertà esprimono il numero di dati effettivamente disponibili per valutare la quantità d'informazione contenuta in una statistica. Infatti quando un dato non è indipendente, l'informazione che esso fornisce è già contenuta implicitamente negli altri dati.