标准差是衡量数据集分散程度的一个统计量,它的计算公式如下:
总体标准差
公式:
$$
\sigma = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \mu)^2}{n}}
$$
其中:
$\sigma$ 是总体标准差
$x_i$ 是每个数据点
$\mu$ 是所有数据点的平均值
$n$ 是数据点的总数
样本标准差
公式:
$$
s = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2}{n-1}}
$$
其中:
$s$ 是样本标准差
$x_i$ 是每个样本的数值
$\bar{x}$ 是样本的平均数
$n$ 是样本数
计算步骤
计算平均值
对于总体,使用所有数据点的和除以数据点总数 $n$。
对于样本,使用所有样本值的总和除以样本数 $n$。
计算每个数据点与平均值的差值并平方
对于总体和样本,分别计算每个数据点与平均值的差值,然后平方这些差值。
求和
将所有平方后的差值相加,得到总和。
计算平均差异的平方
对于总体,将总和除以数据点总数 $n$。
对于样本,将总和除以样本数 $n-1$。
开方
对平均差异的平方开方,得到标准差。
注意事项
标准差的单位与原始数据的单位相同。
样本标准差通常用于估计总体标准差,特别是在样本量较小的情况下。
通过以上步骤和公式,可以计算出数据集的标准差,从而了解数据的分散程度。