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분야 | 확률과 통계 |
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교과단원 | 초등 4학년 〈꺾은선그래프〉, 초등 5학년 〈자료의 표현과 해석〉, 중등 1학년 〈자료의 정리와 관찰〉 |
민지가 중학교 생활을 한지도 벌써 반년이 지났어요. 처음 입학했을 때는 중학교 생활에 어리둥절하였었는데 이제는 학교 생활도 익숙해졌고, 학교 구석구석까지도 무엇이 있는 줄 알아 학교 생활이 무척 재미있어졌죠. 그런데 키와 몸무게를 그래프로 그리니 이상해요. 믿어도 되나요?
민지가 중학교에 입학한 3월부터 여름 방학이 있는 8월까지의 키와 몸무게의 변화는 표와 같습니다.
월 | 3월 | 4월 | 5월 | 6월 | 7월 | 8월 |
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키(cm) | 151 | 153 | 155.4 | 157.1 | 159.7 | 160.6 |
몸무게(kg) | 34 | 34.7 | 36.4 | 38.1 | 39.4 | 40.3 |
민지는 통계 단원에서 도수분포곡선을 배웠기에 그래프로 나타내 보았어요.
그러나 이게 웬일인가? 앞이 캄캄해졌어요.
키는 별로 커지지 않았는데 몸무게는 부쩍부쩍 늘어난 것이 아닌가요? 눈물이 핑 돌았어요. 오늘부터 굶어서 몸무게를 빼야지······. 암, 꼭 빼고 말고······.
그런데, 잠이 든 민지를 아빠가 깨우시며 보여 주신 그래프는 키가 너무 컸고, 몸무게는 별로 늘지 않았어요. 이게 어찌 된 일인가? 날아갈 것 같았어요.
여러분! 어찌 된 일일까요? 위와 같이 행복한가, 불행한가는 자기 마음먹기에 달려 있습니다.
어떤 자료가 있을 때, 그것을 정리하지 않으면 아무런 쓸모가 없어요. 자료를 분류하고 정리하는 것은 그 자료를 조사한 목적에 따라 이루어지므로 한 가지 자료를 정리한 결과는 다양한 방법으로 표현할 수 있습니다. 표로 정리할 수도 있고, 자료의 움직이는 경향을 알아보거나 다가올 일을 예측할 수 있도록 그래프를 통해 나타낼 수도 있어요. 특히, 그래프는 표보다 훨씬 시각적이고 비교하기가 쉽기 때문에 많이 사용쓰입니다. 그러나 이러한 그래프로 사람의 눈을 속일 수 있다는 사실.
예를 들어 지난 10년간의 어느 중학교 1학년 남학생의 평균키를 조사하여 나타낸 다음 표를 이용하여 그래프에 따라 같은 자료가 어떻게 달라 보일 수 있는지 알아봅시다.
연도(년) | 몸무게(kg) | 연도(년) | 몸무게(kg) |
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1987 | 59.8 | 1992 | 63.5 |
1988 | 61.3 | 1993 | 63.8 |
1989 | 62.6 | 1994 | 64.1 |
1990 | 62.8 | 1995 | 64.2 |
1991 | 63.2 | 1996 | 64.4 |
위의 표를 다음과 같이 그래프로 나타내었다.
두 그래프를 비교해 보면 전혀 다른 그래프처럼 보일 것에요. 특히, 두 번째 그래프는 지난 10년간 몸무게의 변화가 거의 없는 것처럼 보이고, 첫 번째 그래프는 몸무게가 굉장히 크게 증가한 것처럼 보이죠? 그러나 사실은 두 그래프는 같은 수치를 가지고 나타낸 것이에요. 오른쪽 그래프는 몸무게를 나타내는 세로축을 더 넓게 잡아서 보는 사람으로 하여금 착각을 일으키게 만든 것뿐입니다.
이와 같이 같은 수치의 자료를 가지고 전혀 다른 모양의 그래프를 만들어 사람들의 눈을 속일 수 있어요. 따라서 우리 주변에서 흔히 접하게 되는 그래프들을 보고 자료의 경향을 파악할 때는 주의해서 잘 봐야 정확히 파악할 수 있을 것이죠.
통계에 관한 도수분포그래프에는 여러 가지 선이 들어 있어요. 이 선은 움직이는 경향을 나타내는 데 매우 유용하며, 누구나 무엇인가를 나타낼 때, 특별히 지난 일을 분석하거나 또는 예측을 하려고 할 때에 그래프를 쓰게 되죠. 그 한 예로서 그래프를 써서 국민소득이 1년 사이에 어떤 모양으로 10% 증가했는가를 표시해 보죠.
그래프 용지의 가로축에는 달을 기입하고 세로축에는 10억 달러를 단위로 금액을 기입합니다. 매 달마다 국민소득을 점을 찍어 표시한 다음, 선을 그어 연결하면 아래 그림과 같이 됩니다.
이 그래프를 보면 모든 것이 명백해집니다. 즉 지나간 1년 동안에 무엇이 일어났는가가 표시되어 있으며, 또 매달마다의 변동이 어떻게 되어 있는가가 그려져 있죠.
시간이 없는 사람은 한 번만 쳐다보아도 전체를 이해할 수 있죠. 왜냐하면 그래프 전체가 잘 조화되어 있으며, 제일 아래쪽에 0선이 그어져 있어 비교하기가 쉽게 되어 있기 때문이에요.
따라서 10% 증가가 꼭 10% 증가처럼(?) 보인다. 즉 그 증가율은 크기는 하지만 그렇다고 유별나게 큰 것은 아니란 것이 잘 나타나 있죠.
이 정도 사실만을 나타내고자 한다면 이 그래프만으로도 충분하죠. 그러나 상대방을 설득하고, 보는 사람을 깜짝 놀라게 하고, 실제 행동에 뛰어들게 하고, 무엇인가 사고 싶게 하고 싶다면 이 그래프는 감명을 줄 수가 없어요.
그래서 이 그래프의 밑 부분을 잘라 보죠.
가로, 세로의 간격을 그대로 했으므로 곡선도 같다. 따라서 똑같은 그래프가 됩니다. 따라서 아무 것도 바뀌지 않았고 속임수를 쓴 것도 없어요. 단지 그래프를 보는 느낌이 달라졌을 뿐이죠.
그러나 이 그래프에 의하면 국민소득의 곡선이 12개월 동안에 그래프 높이의 거의 반이나 상승하고 있어요. 그 이유로서는 그래프의 높이가 대부분 잘려 버렸기 때문이죠. 그러나 우리들의 눈은 실제로 보이지 않는 것은 알아내지 못하기 때문에 약간의 상승도 시각적으로는 크게 보이게 되는 것 입니다.
이제 이보다도 수십 배나 더 효과가 있는 트릭을 써 보면 10%의 평범한 증가율마저도100%의 증가율에 필적할 만한 엄청난 것이 되어 버립니다. 그러려면 단순히 가로축과 세로축의 눈금의 비율을 바꾸기만 하면 됩니다. 즉 세로축의 한 눈금을 앞의 그림에서의 으로 바꾸기만 하면 모든 것은 해결되죠.
그래프의 종류
① 계단모양그래프 : 전화 요금, 전기 요금 등과 같이 일정한 범위 안에서는 모두 같은 값일 때 쓰인다.
② 그림그래프 : 그림의 크기나 그 개수로 수량을 나타내는 것으로, 어림으로 알아보는데 좋다.
③ 꺾은선그래프 : 시간에 따라 변화하는 기온과 같이 어떤 양의 변화 상태를 나타낼 때 쓰인다.
④ 막대그래프 : 막대의 길이로 수나 양의 많고 적음을 나타내는 것으로, 여러 가지 양 사이의 크기를 비교할 때 많이 쓰인다.
⑤ 다이어그램 : 일정한 시간 동안 변화한 대략의 양을 나타내기 위해 사용되며, 선의 기울기는 빠르기를 나타낸다.
⑥ 사각형그래프 : 모눈의 개수로 각 부분의 크기를 나타내며, 전체에 대한 비율을 알아보는 데 좋다.
⑦ 원그래프 : 중심각의 크기로 수량을 나타내며, 전체에 대한 비율을 알아보는 데 좋다.
⑧ 띠그래프 : 전체에 대한 비율, 또는 각 양 사이의 비율을 나타내는 데 편리하다.
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중, 고등 수학 교과서를 꿰뚤는 모든 질문에 답하다! 전국수학교사모임 선생님과 여러 현직 선생님들이 던진 수학에 대한 101가지 기발한 질문과 그에 대한 답변들을 소개..펼쳐보기
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[Daum백과] 통계 그래프를 믿어야 하나요? – 101가지 중고등수학 질문사전, 이동흔, 북멘토
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