Калькулятор стандартного отклонения - выборка и совокупность
Введите список чисел, чтобы вычислить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, сумму и размах по формулам для выборки или совокупности.
Вставьте значения, разделённые запятыми или пробелами, выберите выборку или совокупность и сразу получите полный набор описательных статистик.
Калькулятор стандартного отклонения - выборка и совокупность
Введите список чисел, чтобы вычислить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, сумму и размах по формулам для выборки или совокупности.
О калькуляторе стандартного отклонения
Стандартное отклонение — это наиболее распространённая мера того, насколько сильно разбросан набор чисел. Она показывает, насколько далеко каждое значение в среднем находится от среднего. Малое стандартное отклонение означает, что данные сгруппированы около среднего; большое — что они разбросаны по более широкому диапазону. Поскольку оно выражается в тех же единицах, что и исходные данные, его легко интерпретировать, и оно лежит в основе статистики, контроля качества, финансов, науки и социальных наук.
Расчёт выполняется по понятной последовательности. Сначала находят среднее всех значений. Затем от каждого значения вычитают среднее и возводят результат в квадрат — это убирает отрицательные знаки и сильнее учитывает большие отклонения. Сумма этих квадратов даёт общий квадрат отклонений. Делят её на количество точек данных (или на одно меньшее число), чтобы получить дисперсию, а затем извлекают квадратный корень, возвращаясь к исходным единицам. Этот квадратный корень и есть стандартное отклонение.
Главный выбор в этом калькуляторе — формула для выборки или для 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 представляют лишь часть более крупной совокупности и вы хотите оценить её разброс. Деление на n − 1 (поправка Бесселя) делает стандартное отклонение выборки несмещённой оценкой, поэтому именно оно обычно используется в статистике. Для одних и тех же данных стандартное отклонение выборки всегда немного больше значения для совокупности.
Помимо стандартного отклонения, калькулятор показывает дисперсию (квадрат разброса), среднее, количество значений, сумму, а также минимум и максимум, чтобы вы могли сразу видеть размах. Дисперсия сама по себе тоже полезна — она аддитивна и лежит в основе таких методов, как ANOVA и модели риска портфеля, — но стандартное отклонение обычно интуитивнее, потому что имеет те же единицы, что и данные.
Стандартное отклонение встречается повсюду: учитель использует его, чтобы понять, насколько стабильно сданы тесты, производитель — чтобы удерживать вес изделий в допуске, инвестор — как волатильность доходности, а учёный — как неопределённость измерения. В распределении, близком к нормальному, около 68% значений лежат в пределах одного стандартного отклонения от среднего и около 95% — в пределах двух, поэтому оно так важно для доверительных интервалов, z-оценок и проверки гипотез. Введите числа выше, чтобы сразу вычислить все эти показатели.
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, поэтому выборочное стандартное отклонение примерно 6.31. |
| Совокупность: 25, 30, 32, 45, 28, 38, 41 | σ ≈ 6.79 | Возраст всех сотрудников 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 высоких 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 большей группы, или «Совокупность», если они включают всех членов.
- Нажмите «Вычислить», чтобы получить стандартное отклонение, дисперсию, среднее, количество, сумму и размах.
- Посмотрите на стандартное отклонение, чтобы оценить, насколько значения разбросаны вокруг среднего.
- Нажмите «Сбросить», чтобы очистить данные, или загрузите пример, чтобы увидеть готовый набор.
Часто задаваемые вопросы о стандартном отклонении
Что такое стандартное отклонение?
Стандартное отклонение показывает, насколько разбросан набор чисел 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 выборочным и совокупным стандартным отклонением?
Стандартное отклонение совокупности делит сумму квадратов отклонений на n и используется, когда данные покрывают всю группу. Стандартное отклонение выборки делит на n − 1 (поправка Бесселя) и используется, когда данные — это выборка, предназначенная для оценки более крупной совокупности. Значение для выборки всегда немного больше.
Как вычисляется стандартное отклонение?
Сначала находят среднее, затем вычитают его из каждого значения и возводят результат в квадрат, суммируют эти квадраты отклонений, делят на n (совокупность) или n − 1 (выборка) и получают дисперсию, после чего извлекают квадратный корень. Этот корень и есть стандартное отклонение.
Чем отличается дисперсия от стандартного отклонения?
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 интуитивнее.
Что использовать для моих данных: выборку или совокупность?
Используйте совокупность, если числа представляют всех членов интересующей группы. Используйте выборку, если это лишь часть более крупной группы и вы хотите оценить всё целиком. Для реальных выборочных данных обычно выбирают формулу 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 просто указывает на большую изменчивость, которая может быть желательной или нет в зависимости от цели.