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輸入計算

數學公式

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結果

樣本標準差(s)
13.4907
以 n - 1 為分母計算
資料筆數(n) 6
平均數 18
離差平方和 910
樣本變異數(s²) 182

什麼是樣本標準差?

樣本標準差用來衡量一組資料相對於其平均數的分散程度,分母採用貝索校正(Bessel correction)的 \(n-1\)。當你手上的資料只是從更大母體中抽取出的樣本,而非整個母體時,這是最常用的離散程度統計量。

資料點圍繞中心平均線分布的點圖,箭頭表示偏差
標準差衡量資料點偏離平均值的程度。

公式

給定 \(n\) 個數值 \(x_1, x_2, \dots, x_n\),其平均數為 \(\bar{x}\),樣本標準差 \(s\) 為:

$$s = \sqrt{\frac{1}{n-1}\sum_{i=1}^{n}(x_i-\bar{x})^2}$$

其中 \(\bar{x}=\frac{1}{n}\sum x_i\) 為平均數,內層的加總則是所有離差平方的總和。

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步驟圖:偏差平方、加總、除以 n 減 1,再開平方根
n-1 公式:將偏差平方,用 n-1 求平均,再開平方根。

使用方法

輸入你的數值,並以逗號或空格分隔,即可得到標準差、平均數、變異數以及離差平方和。樣本資料請使用此版本(n-1);唯有當你掌握母體中的每一個成員時,才使用母體版本(n)。

範例演算

以資料集 \(2, 4, 12, 18, 24, 30\) 為例,平均數為:

$$\bar{x}=\frac{2+4+12+18+24+30}{6}=\frac{90}{6}=15$$

各項的離差平方為 \(169, 121, 9, 9, 81, 225\),總和為:

$$\sum(x_i-\bar{x})^2 = 169+121+9+9+81+225 = 614$$

於是變異數與標準差分別為:

$$s^2=\frac{614}{6-1}=122.8,\qquad s=\sqrt{122.8}\approx 11.08$$

常見問題

什麼時候要除以 n 而不是 n-1?只有在計算母體標準差時才除以 \(n\)。對於樣本而言,使用 \(n-1\) 可修正估計母體變異數時所產生的偏誤。

如果只輸入一個數值會怎樣?此時標準差沒有定義(會發生除以零),因此結果會顯示為 0。

可以同時混用逗號和空格嗎?可以,數值之間以逗號或空格分隔皆可,例如 4, 8 15 16

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