样本方差怎么求
【样本方差怎么求】在统计学中,样本方差是衡量一组数据与其平均值之间差异程度的重要指标。它能够帮助我们了解数据的离散程度,是数据分析中的基础工具之一。下面将对“样本方差怎么求”进行详细说明,并通过表格形式直观展示计算过程。
一、样本方差的定义
样本方差(Sample Variance)是根据一个样本数据集计算出的方差,用来估计总体方差。与总体方差不同的是,样本方差使用无偏估计的方式,即在计算时除以 n-1(样本数量减一),而不是 n。
二、样本方差的计算公式
样本方差的计算公式如下:
$$
s^2 = \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2
$$
其中:
- $ s^2 $ 表示样本方差;
- $ x_i $ 是第 i 个样本数据;
- $ \bar{x} $ 是样本均值;
- $ n $ 是样本数量。
三、样本方差的计算步骤
1. 计算样本均值:将所有数据相加,再除以样本数量。
2. 计算每个数据与均值的差值:即 $ x_i - \bar{x} $。
3. 对每个差值进行平方:得到 $ (x_i - \bar{x})^2 $。
4. 求和:将所有平方后的差值相加。
5. 除以样本数量减一(n-1):得到样本方差。
四、计算示例
假设有一个样本数据集:
5, 7, 9, 11, 13
我们来计算其样本方差。
| 数据 $ x_i $ | $ x_i - \bar{x} $ | $ (x_i - \bar{x})^2 $ |
| 5 | -4 | 16 |
| 7 | -2 | 4 |
| 9 | 0 | 0 |
| 11 | 2 | 4 |
| 13 | 4 | 16 |
| 合计 | 0 | 40 |
- 样本均值 $ \bar{x} = \frac{5+7+9+11+13}{5} = 9 $
- 方差 $ s^2 = \frac{40}{5-1} = 10 $
因此,该样本的方差为 10。
五、总结
| 步骤 | 内容 |
| 1 | 计算样本均值 $ \bar{x} $ |
| 2 | 求每个数据与均值的差 $ x_i - \bar{x} $ |
| 3 | 对差值进行平方运算 $ (x_i - \bar{x})^2 $ |
| 4 | 将所有平方差相加 |
| 5 | 用总和除以 $ n-1 $ 得到样本方差 |
通过以上方法,可以准确地计算出样本方差,进而更好地理解数据的分布特征。
样本方差怎么求的答案已清晰呈现,结合理论与实例,便于理解和应用。
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