方差公式和标准差公式如下:
方差公式
总体方差公式:\[ S^2 = \frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2 \]
样本方差公式:\[ s^2 = \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2 \]
其中:
\( N \) 是总体的样本数量。
\( n \) 是样本的样本数量。
\( x_i \) 是第 \( i \) 个数据点。
\( \mu \) 是总体的均值。
\( \bar{x} \) 是样本的均值。
标准差公式
总体标准差公式:\[ \sigma = \sqrt{S^2} = \sqrt{\frac{1}{N} \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2} \]
样本标准差公式:\[ s = \sqrt{s^2} = \sqrt{\frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2} \]
其中:
\( \sigma \) 是总体的标准差。
\( s \) 是样本的标准差。
这些公式用于衡量数据的离散程度,即数据点与其均值之间的差异。方差是各个数据点与均值差值的平方的平均数,而标准差则是方差的平方根。样本方差和总体方差的计算方式略有不同,样本方差在计算时使用了 \( n-1 \) 而不是 \( n \) 作为分母,这是为了校正样本估计的偏差,使得样本方差成为总体方差的一个无偏估计。