标准差公式
标准差计算公式
标准差计算公式
标准差是用来衡量一组数据的离散程度的统计量。计算标准差的公式如下:
标准差= √(∑(x-μ)² / N)
其中,∑ 表示求和操作,x 表示每个数据点,μ 表示数据的平
均值,N 表示数据的个数。
标准差的计算步骤如下:
1. 计算数据的平均值μ:将所有数据相加后除以数据的个数N,得到平均值。
2. 计算每个数据点与平均值的差值:将每个数据点减去平均值,得到每个数据点与平均值的差值。
3. 将每个差值求平方:将每个差值乘以自己,得到平方值。
4. 求和:将所有差值的平方值相加。
5. 计算平均值:将上一步的求和结果除以数据的个数N,得到平均值。
6. 开方:将平均值开方,得到最终的标准差。
标准差的计算公式可以帮助我们了解数据集的离散程度。如果标准差较小,则数据点相对聚集,数据集的离散程度较低;如
果标准差较大,则数据点相对分散,数据集的离散程度较高。
标准差常用于统计学和金融学等领域。在统计学中,标准差用来衡量一组数据的离散程度,从而帮助我们分析数据的分布情况。在金融学中,标准差常用于衡量资产或投资组合的风险,即标准差越大,风险越高。
总结起来,标准差是一种衡量数据集离散程度的统计量,通过计算每个数据点与平均值之间的差值的平方,并求和后开方来得到。标准差的计算公式可以帮助我们判断数据集的离散程度,从而对数据进行分析和预测。
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square e rror ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式:
()1n x x S n 1i 2i --=
∑= 或 1n n x x S 2n 1i i n 1i 2i -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==
即: ()1n x x 1
n n x x S n 1i 2i 2n 1i i n 1i 2i --=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑===
如是总体,标准差公式根号内除以n 如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标
准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} 其平均值都是 7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差的计算公式
标准差的计算公式
标准差是用来衡量一组数据的离散程度或者波动性的统计量。它表示观察值与平均值之间的偏离程度。标准差越大,数据的波动性就越大;标准差越小,数据的波动性就越小。
标准差的计算公式如下:
1. 首先,计算每个观察值与平均值之间的偏离程度。偏离程度等于观察值减去平均值。
2. 接下来,将每个偏离程度平方。这是因为标准差是用来衡量数据的离散程度的,而平方可以消除负数对计算结果的影响。
3. 然后,对所有的平方差求和。
4. 对求和结果进行均值运算,即将求和结果除以观察值的个数。这个均值就是方差。
5. 最后,将方差的平方根即可得到标准差。
标准差的计算公式可以用数学符号表示为:
σ = √( Σ((X - μ)²) / N )
其中,
- σ 表示标准差;
- Σ 表示对所有偏离程度的平方求和;
- (X - μ) 表示观察值减去平均值的偏差;
- N 表示观察值的个数;
- √ 表示求算术平方根;
- μ 表示所有观察值的平均值。
以上就是标准差的计算公式和相关说明。使用这个公式,
可以计算出一组数据的标准差,以评估数据的离散程度和波动性。
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square error ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S(σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式:
()
1
n x x
S n
1
i 2
i
--=
∑= 或
1
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-⎪⎭⎫
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即:
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--=
-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑===
如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n —1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n —1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标
准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合{0,5,9,14} 和{5,6, 8,9} 其平均值都是7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量.例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差公式
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式:
()
1
n x x
S n
1
i 2
i
--=
∑= 或 1
n n x x S 2
n
1i i n
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即:
()
1
n x x
1
n n x x S n
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n
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1
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如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} 其平均值都是 7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差应用于投资上,可作为量度回报稳定性的指标。标准差数值越大,代表回报远离过去平均数值,回报较不稳定故风险越高。相反,标准差数值越细,代表回报较为稳定,风险亦较小。
标准差σ的4种计算公式
标准差σ的4种计算公式
标准差是一种统计度量,它可以反映数据位于平均数的偏离情况。标准差δ或σ是方差的算术平方根,它衡量变量离散程度。标准差
有四种不同的计算公式,即总体标准差、无偏标准差、一阶标准差和
二阶标准差。
首先是总体标准差。它可以用以下公式计算:σ=√[(Σ(X-
μ)²)/N],其中,μ表示给定样本的总体平均数,Σ(X-μ)²表示
所有样本和总体平均值之差的平方和,N表示样本数量。总体标准差的优点是其计算比较容易,无论是大样本数量还是小样本数量,其计算
结果是可以相信的。
其次是无偏标准差。它可以用以下公式计算:σu=√[(Σ(X-μ)²)/(N * (N-1))],其中,μ表示给定样本的总体平均数,Σ(X-μ)²表示所有样本和总体平均值之差的平方和,N表示样本数量。相
比于总体标准差,无偏标准差可以更精确地评估变量的离散程度。
再次是一阶标准差。它可以用以下公式计算:σ1=[Σ(X1-
X2)² / (N*(N-1))],其中,X1和X2分别表示两个样本的平均数,Σ表示两个样本之差的平方和,N表示样本数量。一阶标准差不同于
总体标准差和无偏标准差的地方是它是在两组数据之间进行比较,它
可以反映两组数据的差异程度。
最后是二阶标准差。它可以用以下公式计算:σ2=[Σ((X1-
X2/N)²)],其中,X1和X2分别表示两个样本的平均数,Σ表示两个
样本差值的平方和,N表示样本数量。与总体标准差、无偏标准差和一阶标准差的不同之处在于,它可以精确地评估该样本离正态分布的多远,同时它也可以比较两组数据的差异程度。
标准差公式
标准差公式
标准差是描述数据分布的统计指标之一,它是一组数据离均值的平均距离的一种度量方法。标准差可以衡量数据的离散程度,即数据的波动性,也是统计分析中常用的一个重要指标。
标准差的计算公式为:
σ = √(∑(Xi - X)² / N)
其中,
σ表示标准差;
Xi表示第i个观测值;
X表示所有观测值的均值(平均数);
∑表示求和符号;
N表示样本容量(总观测值个数)。
标准差的计算步骤如下:
1. 计算所有观测值的平均值X;
2. 计算每个观测值与平均值的差值(观测值-平均值);
3. 将差值的平方相加;
4. 将平方和除以观测值个数,并开平方根。
以一个简单的例子来说明标准差的计算过程:
假设有一组数据:2,4,6,8,10
步骤1:求平均值X = (2+4+6+8+10) / 5 = 6
步骤2:计算差值,得到:(2-6),(4-6),(6-6),(8-6),(10-6),结果为:-4,-2,0,2,4
步骤3:计算差值的平方和:(-4)²+(-2)²+0²+2²+4² = 44
步骤4:将平方和除以观测值个数,并开平方根:√(44/5) ≈
2.49
所以,这组数据的标准差为2.49。
标准差可以用于判断数据的波动程度。如果标准差较小,说明数据较集中,波动程度较小;如果标准差较大,说明数据较分散,波动程度较大。
注意,在实际应用中,标准差只是描述数据波动的一个指标,具体的应用需要结合具体情况和问题来综合判断。标准差不仅可以应用于单个样本的分析,也可以用于多个样本之间的比较,甚至可以用于不同样本之间的对比。在实际使用中,还需要考虑样本的大小和样本是否具有代表性等因素。
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square error ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式: ()1n x x S n 1i 2i --=
∑= 或 1n n x x S 2n 1i i n 1i 2i -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==
即: 如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1)
公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减
一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} 其平均值都是 7 ,
但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
方差与标准差的公式
1.标准差公式:样本标准差=方差的算术平方根
=s=sqrt(((x1-x)+(x2-x)+……(xn-x))/(n-1))。
2.总体标准差=σ=sqrt(((x1-x)+(x2-x)+……(xn-x))/n)。
3.方差的计算公式为S^2=1/n[(x1-x)^2+(x2-x)^2+……+(xn-x)
^2]
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square error ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式: ()1n x x S n 1i 2i --=
∑= 或 1n n x x S 2n 1i i n 1i 2i -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==
即: ()1n x x 1
n n x x S n 1i 2i 2n 1i i n 1i 2i --=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑===
如是总体,标准差公式根号内除以n 如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准
差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合{0, 5, 9, 14} 和{5, 6, 8, 9} 其平均值都是7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差公式
标准差公式
标准差公式是一种数学公式。标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下:
σ=√∑(x −x̅)2
n i=1n
标准差是离均差平方的算术平均数的平方根,用σ表示。在概率统计中最常使用作为统计分布程度上的测量。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的两组数据,标准差未必相同;原因是它的大小,不仅取决于标准值的离差程度,还决定于数列平均水平的高低。因而对于具有不同水平的数列或总体,就不宜直接用标准差来比较其标志变动度的大小,而需要将标准差与其相应的平均数对比,计算标准差系数,即采用相对数才能进行比较。
求标准差的公式
求标准差的公式
标准差是统计学中常用的一种测量数据分散程度的方法,它能
够反映一组数据的离散程度。标准差的计算公式是一种较为复杂的
数学公式,但是只要掌握了其计算方法,就能够轻松地求得一组数
据的标准差。下面将详细介绍标准差的计算公式及其应用方法。
标准差的计算公式如下:
标准差= sqrt(Σ(xi μ)² / n)。
其中,Σ表示求和,xi表示每个数据点,μ表示数据的平均值,n表示数据的个数。在这个公式中,首先需要计算每个数据点
与平均值的差值的平方,然后将所有差值的平方相加,再除以数据
个数,最后取平方根即可得到标准差。
在实际应用中,计算标准差可以帮助我们了解数据的离散程度。如果一组数据的标准差较大,说明数据的离散程度较高,数据点相
对平均值的偏离程度较大;反之,如果标准差较小,则说明数据的
离散程度较低,数据点相对平均值的偏离程度较小。
标准差的应用非常广泛,比如在财务分析中,标准差可以帮助
我们评估投资组合的风险水平;在生产过程中,标准差可以帮助我
们评估产品质量的稳定性;在市场营销中,标准差可以帮助我们了
解消费者需求的变化程度等等。
在实际计算中,我们可以利用各种统计软件或者Excel等工具
来计算标准差,也可以手动计算。无论采用何种方法,都需要首先
计算数据的平均值,然后再根据标准差的计算公式进行计算。
需要注意的是,标准差的计算方法并不适用于所有类型的数据。在某些情况下,数据的分布可能并不符合正态分布,这时候就需要
考虑使用其他的统计方法来衡量数据的离散程度。
总之,标准差作为一种重要的统计指标,在统计学和实际应用
标准差公式
标准差(StandardDeviation) ,也称均方差(mean square erro r),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S(σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度、平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式:
或
即:
如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,因此普遍使用根号内除以(n—1)
公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合{0, 5, 9, 14}和{5, 6,8, 9}其平均值都是7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差能够当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度、当要决
定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:假如测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾、这特别容易理解,因为假如测量值都落在一定数值范围之外,能够合理推论预测值是否正确、
标准差应用于投资上,可作为量度回报稳定性的指标。标准差数值越大,代表回报远离过去平均数值,回报较不稳定故风险越高。相反,标准差数值越细,代表回报较为稳定,风险亦较小。
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square error ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式: ()1n x x S n 1i 2i --=
∑= 或 1n n x x S 2n 1i i n 1i 2i -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==
即: 如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1)
公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减
一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合 {0, 5, 9, 14} 和 {5, 6, 8, 9} 其平均值都是 7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差的计算公式
标准差的计算公式
标准差(Standard Deviation)是度量一组数据的分散程度的统
计量。其计算公式如下:
1. 计算数据的平均值(mean)。
2. 将每个数据点减去平均值,得到每个数据点与平均值的差值。
3. 将每个差值平方,得到每个数据点与平均值的差值的平方。
4. 计算所有平方值的平均值(平方差的平均值)。
5. 对平均平方差取平方根,得到标准差。
具体计算步骤如下:
1. 假设有N个数据点,记为X₁, X₂, ..., Xₙ。
2. 计算数据的平均值(mean):(X₁ + X₂ + ... + Xₙ) / N。
3. 计算每个数据点与平均值的差值:(X₁ - 平均值), (X₂ - 平
均值), ..., (Xₙ - 平均值)。
4. 将每个差值平方:(X₁ - 平均值)², (X₂ - 平均值)², ..., (Xₙ -
平均值)²。
5. 计算所有平方值的平均值(平方差的平均值):( (X₁ - 平
均值)² + (X₂ - 平均值)² + ... + (Xₙ - 平均值)² ) / N。
6. 对平均平方差取平方根,得到标准差。
标准差的计算可以帮助我们了解数据的分布程度。当标准差较小时,表示数据点较为集中,分布较为紧密;当标准差较大时,表示数据点较为分散,分布较为离散。标准差的单位与数据的单位相同。
需要注意的是,标准差的计算公式是基于所有样本点的,如果只是一个样本的情况,除以N-1 来计算平均平方差的平均值。这是由于由于样本的方差是总体方差的无偏估计。
标准差公式
标准差公式
标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square er ror ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。 标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式: ()1n x x S n
1i 2i --=
∑= 或 1n n x x S 2n 1i i n 1i 2i -⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑==
即: ()1n x x 1
n n x x S n 1i 2i 2n 1i i n 1i 2i --=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑===
如是总体,标准差公式根号内除以n 如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准
差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合{0, 5, 9, 14} 和{5, 6, 8, 9} 其平均值都是7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
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标准差(Standard Deviation ) ,也称均方差(mean square error ),是各数据偏离平均数的距离的平均数,它是离均差平方和平均后的方根,用S (σ)表示。标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的,标准差未必相同。
标准差也被称为标准偏差,或者实验标准差,公式如下两式:
()1
n x x S n
1
i 2
i --=
∑= 或 1
n n x x S 2
n
1i i n
1
i 2i
-⎪⎭⎫
⎝⎛-=∑∑==
即:
()
1
n x x
1
n n x x S n
1
i 2
i
2
n
1i i n
1
i 2i --=
-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=∑∑∑===
如是总体,标准差公式根号内除以n
如是样本,标准差公式根号内除以(n-1)
因为我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1) 公式意义
所有数减去其平均值的平方和,所得结果除以该组数之个数(或个数减一),再把所得值开根号,所得之数就是这组数据的标准差。
标准差越高,表示实验数据越离散,也就是说越不精确;反之,标准
差越低,代表实验的数据越精确
简单来说,标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差,代表大部分数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。
例如,两组数的集合{0, 5, 9, 14} 和{5, 6, 8, 9} 其平均值都是7 ,但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解,因为如果测量值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。
标准差应用于投资上,可作为量度回报稳定性的指标。标准差数值越大,代表回报远离过去平均数值,回报较不稳定故风险越高。相反,标准差数值越细,代表回报较为稳定,风险亦较小。
例如,A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验,A组的分数为95、85、75、65、55、45,B组的分数为73、72、71、69、68、67。这两组的平均数都是70,但A组的标准差为17.07分,B组的标准差为2.37分(此数据时在R统计软件中运行获得),说明A组学生之间的差距要比B组学生之间的差距大得多。
求证下列公式:
()1
n x x 1
n n x x n
1i 2
i 2
n
1i i n
1
i 2i
--=
-⎪⎭⎫ ⎝⎛-∑∑∑===
由题意可知,求证下列式子即可:
()∑∑∑===-=⎪⎭⎫
⎝⎛-n
1
i 2i 2
n
1i i n 1i 2
i x x n x x 假设x i =x _
+a i ,既有x i -x _
=a i , 即求证下列式子即可:
()∑∑===-n
1
i 2
n
1
i 2
i
i
a x x
因为:
n
x ......x x x n
x
x n
321n
1
i i
++++==
∑=
所以:
x n a ......a a a (x n )a x (......)a x ()a x ()a x (x ......x x x x n n 321n 321n
321+=+++++=++++++++=++++=)
所以:
∑=
=
+
+
+
+
=
n
1 i
n
3
2
1
i
a
......
a
a
a
a
所以:
()
()
∑∑
∑
∑
∑
∑
∑
∑∑∑
∑
∑
∑
∑
∑
=
=
=
=
=
=
=
===
=
=
=
=
=
=
-
+
+
=
-
+
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
-
+
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
-
+
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
-
+
=
⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
-
n
1
i
2
2
n
1
i
2
2
2
n
1
i
2
n
1
i
i
2
2
n
1
i
2
i
n
1
i
i
n
1
i
2
n
1
i
2
n
1
i
n
1
i
i
2
i
i
2
n
1
i
2
n
1
i
i
n
1
i
2
i
2
n
1
i
i
n 1 i
2
i
i
i
i
a
x n
a
x n
x n
n
1
a
a
x2
x n
x
n
1
a
a x2
x
a
x
n
1
a
a x2
x
n
a
x
a
x
n
x
x
)
(
)
(
)
(
)
(
)
(