Stosowane jest również jako powszechna miara, którą wykorzystuje się w statystyce, czyli o prawdopodobieństwie wyników. W przypadku odchylenia standardowego stosuje się wzory adekwatne do zależności, czego miara miałaby dotyczyć.
Spis treści:
- Wzór na odchylenie standardowe
- Co to jest odchylenie standardowe?
- Jak obliczać odchylenie standardowe?
- Współczynnik zmienności
- Wady i zalety
- Przykładowe zadanie
Wzór na odchylenie standardowe
Odchylenie standardowe definiuje pierwiastek kwadratowy wariacji. Wzór ten wygląda następująco:
Odchylenie standardowe z próby:
Symbole:
SD – odchylenie standardowe,
X¯ - średnia,
X – kolejna obserwacja w próbie,
N – liczba osób w próbie.
Co to jest odchylenie standardowe?
Odchylenie standardowe jest miarą zmienności. Jest najczęstszym pojęciem stosowanym w statystyce. Obejmuje takie dziedziny jak wiek, inflacja czy kurs akcji. Im mniejsza wartość odchylenia, tym obserwacje skupione są wokół średniej.
Wyróżnia się:
- odchylenie standardowe zmiennej losowej,
- odchylenie standardowe z próby,
- odchylenie standardowe w populacji.
Jak obliczać odchylenie standardowe
Poniżej znajduje się krótki opis kroków, jak najłatwiej obliczyć odchylenie standardowe:
- Krok I – znalezienie średniej.
- Krok II – do każdego elementu zbioru należy znaleźć kwadrat jego odległości od średniej.
- Krok III – należy zsumować wartości z poprzedniego kroku.
- Krok IV – należy podzielić wynik z kroku poprzedniego przez liczbę obserwacji.
- Krok V – należy wyciągnąć z wyniku z kroku poprzedniego pierwiastek kwadratowy.
Przede wszystkim trzeba obliczyć różnicę pomiędzy wynikami, a wyliczoną średnią. Później podnieść te wyniki do kwadratu i zsumować. Następnie otrzymany wynik należy podzielić przez liczbę wyników i wyciągnąć pierwiastek kwadratowy. Gdy otrzyma się wynik próby, to dzieli się N – 1, a gdy wychodzi wynik populacji, to przez samo N.
Współczynnik zmienności
Po otrzymaniu wyniku odchylenia standardowego, obliczyć można różne miary rozproszenia, np. współczynnik zmienności. Wygląda on następująco:
Zatem:
- jeśli współczynnik waha się między 0, a 20%, to zróżnicowanie populacji jest małe,
- jeśli współczynnik jest w przedziale 20, a 40%, to zróżnicowanie populacji jest średnie,
- jeśli współczynnik jest w przedziale 40, a 60%, to zróżnicowanie populacji jest duże,
- jeśli współczynnik przekroczy wartość 60%, to zróżnicowanie jest bardzo duże.
Wady i zalety
Zalety:
- stosowane wtedy, kiedy ktoś chce dowiedzieć się, skąd się to wzięło,
- liczy się dosyć łatwo,
- wykorzystywane często w statystyce.
Wady:
- symetryczność rozkładu.
Przykładowe zadanie
Oblicz wariancję liczb x1=7,x2=4,x3=−2.
Rozwiązanie:
X¯¯¯¯=7+4+(−2)3=93=3
σ2=(7−3)2+(4−3)2+(−2−3)23=16+1+253=423=14
Odpowiedź: Odchylenie standardowe wynosi 14−−√.