Gradi di libertà
Lo scopo dell'inferenza statistica è quello di utilizzare l'informazione racchiusa in un campione
di dati per stimare il valore di alcuni parametri riferiti all'intera popolazione. Proprio per
questo motivo quando viene considerato il campione, il termine frazionario non viene più rappresentato
dal numero dei casi, ma bensì dai gradi di libertà.
L'idea è quella di calcolare le statistiche utilizzando soltanto il numero di osservazioni indipendenti
consentendo in questo modo di ottenere dei risultati più attendibili.
Potremmo allora dire che i gradi di
libertà esprimono il numero di dati effettivamente disponibili per valutare
la quantità d'informazione contenuta nella statistica. Infatti quando un dato non e' indipendente
l'informazione che esso fornisce e' già contenuta implicitamente negli altri.
I gradi di libertà possono anche essere ottenuti dalla differenza fra il numero di casi e le statistiche
presenti nel calcolo.
Esempio:
Un semplice esempio ci viene fornito dal calcolo della
varianza,
che come sappiamo rappresenta la media aritmetica dei quadrati degli scarti della variabile aleatoria dalla propria media.
Secondo tale definizione il denominatore della media aritmetica dovrebbe corrispondere alla numerosità
n
del campione. In pratica invece viene utilizzato il valore
n-1 in quanto non sarà necessario calcolare
tutti gli scarti dalla media visto che l'ultimo sarà la differenza fra il valore raggiunto dalla sommatoria e lo zero.
Oppure l'
n-1 può essere ottenuto ricordando che nel calcolo della varianza è presente la media.