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方差计算器 – 总体方差与样本方差

计算数据集的方差和标准差。支持总体方差和样本方差。免费在线统计学计算器,即时结果。

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什么是方差?

方差衡量数据集中各数值偏离平均值的程度。高方差表示数据分散;低方差表示数据集中。

计算步骤:

  1. 计算数据平均值 (x̄ = Σx/n)
  2. 计算每个数值与平均值的差值 (xi - x̄)
  3. 对每个差值取平方 (xi - x̄)²
  4. 对所有平方差求和 Σ(xi - x̄)²
  5. 除以n(总体方差)或n-1(样本方差)

标准差 = √方差,与原始数据单位相同,更易于实际解释。

总体方差 vs 样本方差

总体方差(σ²):当您拥有完整数据集(所有数据都已知)时使用。除以 N(总数)。

样本方差(s²):当您的数据是总体的一个样本时使用。除以 N-1(贝塞尔校正),以消除对总体方差的低估偏差。在实际研究和统计分析中,样本方差更为常用。

常见问题

方差和标准差有什么区别?

方差是标准差的平方。方差用平方单位表示(如cm²),而标准差用与数据相同的单位表示(如cm),更易于直觉理解。标准差是日常使用的主要统计量;方差在数学推导中更为重要。

为什么样本方差除以n-1而不是n?

用n-1(贝塞尔校正)可以消除偏差:使用n时,样本方差会系统性地低估总体方差。从数学上讲,自由度(样本中独立的信息量)只有n-1,因为均值已经"用掉"了一个自由度。