Стандартное отклонение калькулятор - выборка и совокупность
Введите список чисел, чтобы вычислить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, сумму и диапазон, выбрав формулу для выборки или совокупности.
Вставьте значения, разделённые запятыми или пробелами, выберите выборку или совокупность и сразу получите полный набор описательных статистик.
Стандартное отклонение калькулятор - выборка и совокупность
Введите список чисел, чтобы вычислить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, сумму и диапазон, выбрав формулу для выборки или совокупности.
О калькуляторе стандартного отклонения
Стандартное отклонение — самый распространённый показатель того, насколько сильно разбросан набор чисел. Оно показывает, на какое расстояние в среднем каждый результат отстоит от среднего значения. Малое стандартное отклонение означает, что данные тесно сгруппированы вокруг среднего; большое — что они разбросаны шире. Поскольку оно выражается в тех же единицах, что и исходные данные, его легко интерпретировать; на нём строятся статистика, контроль качества, финансы, наука и социальные науки.
Расчёт идёт по понятной схеме. Сначала находят среднее всех значений. Затем из каждого значения вычитают среднее и результат возводят в квадрат — так убираются отрицательные знаки и большее влияние получают большие отклонения. Суммируя эти квадраты, получают общую квадратичную ошибку. Затем эту сумму делят на число данных (или на число на единицу меньше), чтобы получить дисперсию, и в конце берут квадратный корень из дисперсии, возвращаясь к исходным единицам. Этот квадратный корень и есть стандартное отклонение.
Ключевой выбор здесь — формула выборки или совокупности. Используйте формулу совокупности, которая делит на n, если ваш набор данных включает всех членов интересующей группы, например возраст всех сотрудников одного отдела. Используйте формулу выборки, которая делит на n − 1, если ваши числа — лишь выборка из более крупной совокупности и вы хотите оценить её разброс. Деление на n − 1 (поправка Бесселя) делает стандартное отклонение выборки несмещённой оценкой, поэтому именно оно по умолчанию используется в большинстве статистических задач. Для одних и тех же данных стандартное отклонение выборки всегда немного больше значения для совокупности.
Помимо стандартного отклонения калькулятор показывает дисперсию (квадратную форму разброса), среднее, количество значений, сумму, а также минимум и максимум, чтобы вы сразу видели диапазон. Дисперсия полезна и сама по себе — она аддитивна и лежит в основе ANOVA и моделей риска портфеля — но стандартное отклонение обычно интуитивнее, потому что использует те же единицы, что и данные.
Стандартное отклонение встречается повсюду: учитель использует его, чтобы понять, насколько стабильно оцениваются тесты, производитель — чтобы удерживать вес продукции в допуске, инвестор — как волатильность доходности, а учёный — как неопределённость измерения. В приближённо нормальном распределении около 68% значений лежат в пределах одного стандартного отклонения от среднего и около 95% — в пределах двух, поэтому оно лежит в основе доверительных интервалов, z-оценок и проверки гипотез. Введите числа выше, чтобы вычислить все эти статистики сразу.
Примеры стандартного отклонения
Нажмите любую кнопку примера под калькулятором, чтобы загрузить эти наборы данных.
| Набор данных | Стандартное отклонение | Подробности |
|---|---|---|
| Выборка: 85, 92, 78, 88, 94 | s ≈ 6.31 | Пять оценок студентов. Среднее = 87.4, выборочная дисперсия = 39.8, значит выборочное стандартное отклонение около 6.31. |
| Совокупность: 25, 30, 32, 45, 28, 38, 41 | σ ≈ 6.79 | Возраст всего отдела (полная совокупность). Среднее ≈ 34.14, дисперсия совокупности ≈ 46.12, σ ≈ 6.79. |
| Выборка: 15.5, 17.2, 14.8, 16.5, 18.1, 13.9, 15.7 | s ≈ 1.43 | Неделя максимальных температур, рассматриваемая как выборка. Среднее ≈ 15.96, выборочная дисперсия ≈ 2.05, s ≈ 1.43. |
Как пользоваться калькулятором стандартного отклонения
- Введите числа в поле данных, разделяя их запятыми, пробелами или переносами строк.
- Выберите Выборка, если данные — лишь часть более крупной группы, или Совокупность, если они включают всех членов.
- Нажмите Вычислить, чтобы получить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, количество, сумму и диапазон.
- Смотрите на стандартное отклонение, чтобы оценить разброс значений вокруг среднего.
- Нажмите Сбросить, чтобы очистить данные, или загрузите пример, чтобы увидеть готовый набор.
FAQ по стандартному отклонению
Что такое стандартное отклонение?
Стандартное отклонение измеряет, насколько набор чисел разбросан вокруг своего среднего. Низкое значение означает, что данные сосредоточены около среднего; высокое — что они сильно разбросаны. Оно выражается в тех же единицах, что и данные, поэтому его легко интерпретировать.
В чём разница между стандартным отклонением выборки и совокупности?
Стандартное отклонение совокупности делит сумму квадратов отклонений на n и используется, когда данные охватывают всю группу. Стандартное отклонение выборки делит на n − 1 (поправка Бесселя) и применяется, когда данные — это выборка для оценки более крупной совокупности. Значение для выборки всегда немного больше.
Как вычисляется стандартное отклонение?
Сначала находят среднее, затем из каждого значения вычитают среднее и возводят результат в квадрат. После этого складывают квадратичные отклонения, делят на n (совокупность) или n − 1 (выборка), чтобы получить дисперсию, и берут квадратный корень. Этот квадратный корень и есть стандартное отклонение.
В чём разница между дисперсией и стандартным отклонением?
Дисперсия — это среднее квадратов отклонений от среднего, а стандартное отклонение — её квадратный корень. Дисперсия измеряется в квадратных единицах; стандартное отклонение — в тех же единицах, что и данные, поэтому обычно оно более интуитивно.
Что использовать для моих данных: выборку или совокупность?
Используйте совокупность, если ваши числа представляют всех членов интересующей группы. Используйте выборку, если это лишь часть более крупной группы и нужно оценить всю совокупность. Для реальных выборочных данных, если сомневаетесь, стандартным выбором обычно является формула выборки.
Почему низкое стандартное отклонение считается хорошим?
Это зависит от контекста. В производстве или тестировании низкое стандартное отклонение означает стабильность и надёжность. В инвестициях оно означает меньшую волатильность и риск. Высокое стандартное отклонение лишь говорит о большей изменчивости, а хорошо это или плохо — зависит от цели.