UPSC MainsBOTANY-PAPER-II202115 Marks
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Q8.

मानक विचलन और विचरण गुणांक से आप क्या समझते हैं ? इनके महत्त्व की चर्चा कीजिए ।

How to Approach

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, सबसे पहले मानक विचलन और विचरण गुणांक की परिभाषाओं को स्पष्ट रूप से देना होगा। फिर, इन दोनों सांख्यिकीय मापों के महत्व को विभिन्न क्षेत्रों, जैसे कि जीव विज्ञान, कृषि, और औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण में उदाहरणों के साथ समझाना होगा। उत्तर को संरचित तरीके से प्रस्तुत करना महत्वपूर्ण है, जिसमें परिभाषा, गणना विधि (संक्षेप में), और महत्व शामिल हों।

Model Answer

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Introduction

सांख्यिकी, जीव विज्ञान सहित विभिन्न वैज्ञानिक विषयों में एक महत्वपूर्ण उपकरण है। मानक विचलन (Standard Deviation) और विचरण गुणांक (Coefficient of Variation) दो महत्वपूर्ण सांख्यिकीय माप हैं जो डेटा के फैलाव और परिवर्तनशीलता को दर्शाते हैं। ये माप डेटासेट में मूल्यों के वितरण को समझने और उनकी तुलना करने में मदद करते हैं। कृषि अनुसंधान, जैव प्रौद्योगिकी, और पारिस्थितिकी जैसे क्षेत्रों में, इन मापों का उपयोग प्रयोगों के परिणामों का विश्लेषण करने और निष्कर्ष निकालने के लिए किया जाता है।

मानक विचलन (Standard Deviation)

मानक विचलन डेटासेट के औसत (mean) से मूल्यों के फैलाव का माप है। यह बताता है कि डेटा बिंदु औसत से कितने दूर हैं। मानक विचलन जितना अधिक होगा, डेटा में उतनी ही अधिक परिवर्तनशीलता होगी।

  • गणना विधि: मानक विचलन की गणना डेटा बिंदुओं और औसत के बीच अंतरों के वर्गों के औसत के वर्गमूल के रूप में की जाती है।
  • सूत्र: σ = √[Σ(xi - μ)² / N], जहाँ σ मानक विचलन है, xi प्रत्येक डेटा बिंदु है, μ औसत है, और N डेटा बिंदुओं की संख्या है।

विचरण गुणांक (Coefficient of Variation)

विचरण गुणांक मानक विचलन को औसत से विभाजित करके प्राप्त किया जाता है। यह एक सापेक्ष माप है जो विभिन्न इकाइयों या पैमानों वाले डेटासेट की परिवर्तनशीलता की तुलना करने की अनुमति देता है।

  • गणना विधि: विचरण गुणांक की गणना मानक विचलन को औसत से विभाजित करके और परिणाम को 100 से गुणा करके की जाती है।
  • सूत्र: CV = (σ / μ) * 100, जहाँ CV विचरण गुणांक है, σ मानक विचलन है, और μ औसत है।

मानक विचलन और विचरण गुणांक का महत्व

मानक विचलन और विचरण गुणांक दोनों ही विभिन्न क्षेत्रों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं:

  • जीव विज्ञान: जनसंख्या में जीन आवृत्ति में परिवर्तनशीलता का आकलन करने, विभिन्न प्रजातियों के आकार या वजन की तुलना करने, और विकासवादी अध्ययनों में उपयोग किया जाता है।
  • कृषि: फसलों की उपज में परिवर्तनशीलता का आकलन करने, विभिन्न किस्मों की तुलना करने, और बेहतर किस्मों का चयन करने में मदद करता है।
  • औद्योगिक गुणवत्ता नियंत्रण: उत्पादों की गुणवत्ता में परिवर्तनशीलता का आकलन करने और उत्पादन प्रक्रियाओं को अनुकूलित करने में उपयोग किया जाता है।
  • चिकित्सा: रोगियों के रक्तचाप, कोलेस्ट्रॉल स्तर, या अन्य महत्वपूर्ण स्वास्थ्य संकेतकों में परिवर्तनशीलता का आकलन करने में उपयोग किया जाता है।

उदाहरण: मान लीजिए कि दो खेतों में गेहूं की उपज का औसत 50 क्विंटल प्रति हेक्टेयर है। पहले खेत में मानक विचलन 5 क्विंटल है, जबकि दूसरे खेत में 10 क्विंटल है। विचरण गुणांक का उपयोग करके, हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि दूसरे खेत में उपज में अधिक परिवर्तनशीलता है, जिसका अर्थ है कि उपज अधिक अनिश्चित है।

माप परिभाषा उपयोग
मानक विचलन डेटा के फैलाव का निरपेक्ष माप डेटासेट की परिवर्तनशीलता का आकलन करना
विचरण गुणांक सापेक्ष माप जो मानक विचलन को औसत से विभाजित करता है विभिन्न इकाइयों वाले डेटासेट की तुलना करना

Conclusion

संक्षेप में, मानक विचलन और विचरण गुणांक दोनों ही महत्वपूर्ण सांख्यिकीय उपकरण हैं जो डेटा की परिवर्तनशीलता को मापने और समझने में मदद करते हैं। मानक विचलन डेटा के फैलाव का निरपेक्ष माप है, जबकि विचरण गुणांक एक सापेक्ष माप है जो विभिन्न डेटासेट की तुलना करने की अनुमति देता है। इन मापों का उपयोग जीव विज्ञान, कृषि, उद्योग और चिकित्सा सहित विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है ताकि बेहतर निर्णय लिए जा सकें और समस्याओं का समाधान किया जा सके।

Answer Length

This is a comprehensive model answer for learning purposes and may exceed the word limit. In the exam, always adhere to the prescribed word count.

Additional Resources

Key Definitions

मानक विचलन (Standard Deviation)
किसी डेटा सेट के औसत से मूल्यों के फैलाव का माप। यह बताता है कि डेटा बिंदु औसत से कितने दूर हैं।
विचरण गुणांक (Coefficient of Variation)
मानक विचलन को औसत से विभाजित करके प्राप्त किया गया एक सापेक्ष माप, जो विभिन्न इकाइयों वाले डेटासेट की परिवर्तनशीलता की तुलना करने की अनुमति देता है।

Key Statistics

भारत में 2022-23 में चावल का औसत उत्पादन 130.30 मिलियन टन था, जिसमें विभिन्न राज्यों में उत्पादन में महत्वपूर्ण भिन्नता थी। (स्रोत: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार)

Source: कृषि और किसान कल्याण मंत्रालय, भारत सरकार

2023 में, भारत की जीडीपी वृद्धि दर 7.2% अनुमानित है, लेकिन विभिन्न क्षेत्रों में वृद्धि दर में भिन्नता है। (स्रोत: विश्व बैंक)

Source: विश्व बैंक

Examples

फसल सुधार कार्यक्रम

एक फसल सुधार कार्यक्रम में, विभिन्न किस्मों के गेहूं की उपज का मूल्यांकन किया गया। मानक विचलन का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने उन किस्मों की पहचान की जिनमें सबसे कम उपज परिवर्तनशीलता थी, जो उन्हें अधिक विश्वसनीय बनाती थीं।

औषधि परीक्षण

एक नई दवा के नैदानिक परीक्षण में, रोगियों के रक्तचाप में परिवर्तनशीलता का आकलन करने के लिए मानक विचलन का उपयोग किया गया। उच्च मानक विचलन इंगित करता है कि दवा का प्रभाव रोगियों के बीच भिन्न होता है।

Frequently Asked Questions

मानक विचलन और विचरण गुणांक के बीच क्या अंतर है?

मानक विचलन डेटा के फैलाव का निरपेक्ष माप है, जबकि विचरण गुणांक एक सापेक्ष माप है जो विभिन्न इकाइयों वाले डेटासेट की तुलना करने की अनुमति देता है।

विचरण गुणांक का उपयोग कब किया जाना चाहिए?

विचरण गुणांक का उपयोग तब किया जाना चाहिए जब आप विभिन्न इकाइयों या पैमानों वाले डेटासेट की परिवर्तनशीलता की तुलना करना चाहते हैं।

Topics Covered

StatisticsBiologyData AnalysisStandard DeviationVariation