Калькулятор стандартного отклонения сгруппированных данных

Найдите взвешенное среднее, дисперсию и стандартное отклонение по серединам интервалов и их частотам.

Расчёт статистик сгруппированных данных
Введите согласованные списки середин интервалов и частот, затем выберите совокупность или выборку.

О стандартном отклонении сгруппированных данных

Сгруппированные данные содержат диапазон или представительное значение вместе с числом соответствующих наблюдений. Такой формат часто встречается в опубликованных таблицах частот, сводках опросов, отчётах об экзаменах и измерениях, разбитых на интервалы. Когда исходные записи недоступны, середины интервалов служат практической оценкой значений внутри них. Среднее, дисперсию и стандартное отклонение рассчитывают, используя частоты как веса. Чтобы найти сгруппированное среднее, умножьте каждую середину интервала на её частоту, сложите произведения и разделите на суммарную частоту. Калькулятор напрямую выполняет этот взвешенный расчёт. Затем он находит квадрат отклонения каждой середины от взвешенного среднего, умножает на частоту интервала и суммирует результаты. Для совокупности сумма делится на суммарную частоту, для выборки — на суммарную частоту минус один. Стандартное отклонение — положительный квадратный корень из выбранной дисперсии. Режим генеральной совокупности подходит, если таблица описывает всех членов изучаемой группы. Режим выборки применяет поправку Бесселя, когда сгруппированные наблюдения используются для оценки изменчивости более широкой совокупности. Обычно поправка немного увеличивает выборочную дисперсию. Она имеет смысл только при суммарной частоте больше одного; калькулятор проверяет это условие. Расчёты по группам приближённые, если интервалы заменяются их серединами. Предполагается, что центр достаточно хорошо представляет наблюдения каждой группы. Узкие равномерно заданные интервалы обычно лучше сохраняют исходное распределение, чем широкие. Для открытых интервалов вроде «70 и выше» перед вводом нужно обосновать представительную середину. При наличии точных наблюдений считайте напрямую по ним: группировка не позволяет восстановить скрытую вариацию внутри интервала. Стандартное отклонение описывает типичное расстояние от среднего в тех же единицах, что и исходные измерения. Малое значение указывает на концентрацию возле среднего, большое — на более сильный разброс. Само по себе оно не описывает асимметрию, выбросы или несколько пиков, поэтому рассматривайте его вместе с таблицей частот или графиком. Убедитесь, что списки середин и частот одинаковой длины и расположены в соответствующем порядке. При согласованном вводе калькулятор даёт прозрачную взвешенную сводку для проверки учебных заданий, отчётов и разведочного анализа.

Примеры стандартного отклонения по группам

Середины интервалов и частотыРезультатыИнтерпретация
10,20,30 и 2,3,5Среднее 23; стандартное отклонение совокупности 7.81025Большая частота у 30 повышает взвешенное среднее.
1,2,3 и 1,1,1Выборочное стандартное отклонение 1Равные частоты воспроизводят обычную выборку из трёх значений.
5,15,25 и 4,2,4Среднее 15; стандартное отклонение совокупности 8.944272Симметричные частоты задают центр распределения в 15.

Как рассчитать стандартное отклонение по группам

  1. Введите середины интервалов по возрастанию.
  2. Введите соответствующие частоты в том же порядке.
  3. Выберите совокупность или выборку в зависимости от способа сбора данных.
  4. Нажмите «Рассчитать статистики» и интерпретируйте взвешенные результаты.

Частые вопросы о сгруппированных данных

Как найти середину каждого интервала?

Сложите нижнюю и верхнюю границы и разделите на два. Поместите это представительное значение на ту же позицию, что и частоту интервала.

Почему стандартное отклонение по группам приблизительное?

Каждое наблюдение в интервале заменяется его серединой. Поэтому различия между значениями внутри одной группы недоступны и не могут быть восстановлены.

Что выбрать: выборку или совокупность?

Выберите совокупность, если таблица содержит всю интересующую группу. Выберите выборку, если записи предназначены для оценки более широкой совокупности.

Могут ли частоты быть дробными?

Частоты наблюдений обычно являются неотрицательными целыми числами. Во взвешенном анализе допустимы неотрицательные веса, и формулы работают, но такие значения нельзя называть буквальным числом наблюдений.

Что делать с интервалом нулевой частоты?

Нулевая частота допустима и ничего не добавляет к взвешенным суммам. Её можно сохранить, чтобы оставить полную последовательность интервалов.