样本的标准差
样本的标准差
样本的标准差
计算公式
标准差（Standard Deviation），在概率统计中最常使用作为统计分布程度（statistical dispersion）上的测量。标准差定义是总体各单位标准值与其平均数离差
平方的算术平均数的平方根。它反映组内个体间的离散程度。测量到分布程度的结果，原
则上具有两种性质：为非负数值，与测量资料具有相同单位。一个总量的标准差或一个
随机变量的标准差，及一个子集合样品数的标准差之间，有所差别。
标准计算公式：
假设有一组数值X1,X2,X3,......XN（皆为实数），其平均值（算术平均值）为μ，
公式如图1。
标准差也被称为标准偏差，或者实验标准差，公式为。简单来说，标准差是一组数
据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差，代表大部分数值和其平均值之间差异
较大；一个较小的标准差，代表这些数值较接近平均值。例如，两组数的集合
{0,5,9,14} 和 {5,6,8,9} 其平均值都是 7 ，但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中，做重复性测量时，测量数
值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值，测量值的标准
差占有决定性重要角色：如果测量平均值与预测值相差太远（同时与标准差数值做比较），则认
为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解，因为如果测量值都落在一定数值范围之外，可以合理推论预测值是否正确。
标准差应用于投资上，可作为量度回报稳定性的指标。标准差数值越大，代表回报远
离过去平均数值，回报较不稳定故风险越高。相反，标准差数值越小，代表回报较为稳定，风险亦较小。
例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验，A组的分数为95、85、75、65、55、45，B组的分数为73、72、71、69、68、67。这两组的平均数都是70，但A组的标准差约为17.08分，B组的标准差约为2.16分，说明A组学生之间的差距要比B组学生之间的差距大得多。
如是总体（即估算总体方差），根号内除以n（对应excel函数：STDEVP）；
如是抽样（即估算样本方差），根号内除以（n-1）（对应excel函数：STDEV）；
因为我们大量接触的是样本，所以普遍使用根号内除以（n-1）。
公式意义
所得结果除以该组
数之个数（或个数减一，即变异数），再把所得值开根号，所得之数就是这组数据的
标准差。
深蓝区域是距平均值小于一个标准差之内的数值范围。在正态分布中，此范围所占比
率为全部数值之 68%。对于正态分布，两个标准差之内（深蓝，蓝）的比率合起来为 95%。对于正态分布，正负三个标准差之内（深蓝，蓝，浅蓝）的比率合起来为 99%。意义
标准计算公式假设有一组数值（皆为实数），其平均值为：
此组数值的标准差为：
样本标准差
在真实世界中，除非在某些特殊情况下，找到一个总体的真实的标准差是不现实的。
从一大组数值当中取出一样本数值组合，常定义其样本标准差：
样本方差s是对总体方差σ的无偏估计。s中分母为n - 1，是因为s的自由度为n - 1 ，这是由于存在约束条件。
这里示范如何计算一组数的标准差。例如一群儿童年龄的数值为 { 5,6,8,9 } ：
第一步，计算平均值
第二步，计算标准差
离散度
标准差是反映一组数据离散程度最常用的一种量化形式，是表示精确度的重要指标。
说起标准差首先得搞清楚它出现的目的。我们使用方法去检测它，但检测方法总是有误差的，所以检测值并不是其真实值。检测值与真实值之间的差距就是评价检测方法最有决定
性的指标。但是真实值是多少，不得而知。因此怎样量化检测方法的准确性就成了难题。
这也是临床工作质控的目的：保证每批实验结果的准确可靠。
虽然样本的真实值是不可能知道的，但是每个样本总是会有一个真实值的，不管它究
竟是多少。可以想象，一个好的检测方法，其检测值应该很紧密的分散在真实值周围。如
果不紧密，与真实值的距离就会大，准确性当然也就不好了，不可能想象离散度大的方法，会测出准确的结果。因此，离散度是评价方法的好坏的最重要也是最基本的指标。
一组数据怎样去评价和量化它的离散度呢？人们使用了很多种方法：
极差
最直接也是最简单的方法，即最大值－最小值（也就是极差）来评价一组数据的离散度。这一方法在日常生活中最为常见，比如比赛中去掉最高最低分就是极差的具体应用。
离均差平方和
由于误差的不可控性，因此只由两个数据来评判一组数据是不科学的。所以人们在要
求更高的领域不使用极差来评判。其实，离散度就是数据偏离平均值的程度。因此将数据
与均值之差（我们叫它离均差）加起来就能反映出一个准确的离散程度。和越大离散度也
就越大。
但是由于偶然误差是成正态分布的，离均差有正有负，对于大样本离均差的代数和为
零的。为了避免正负问题，在数学有上有两种方法：一种是取绝对值，也就是常说的离均
差绝对值之和。而为了避免符号问题，数学上最常用的是另一种方法－－平方，这样就都
成了非负数。因此，离均差的平方和成了评价离散度一个指标。
方差（S2）
由于离均差的平方和与样本个数有关，只能反应相同样本的离散度，而实际工作中做
比较很难做到相同的样本，因此为了消除样本个数的影响，增加可比性，将离均差的平方
和求平均值，这就是我们所说的方差成了评价离散度的较好指标。
样本量越大越能反映真实的情况，而算术平均值却完全忽略了这个问题，对此统计学
上早有考虑，在统计学中样本的均差多是除以自由度（n-1），它的意思是样本能自由选
择的程度。当选到只剩一个时，它不可能再有自由了，所以自由度是n-1。
标准差（SD）
由于方差是数据的平方，与检测值本身相差太大，人们难以直观的衡量，所以常用方
差开根号换算回来这就是我们要说的标准差。
在统计学中样本的均差多是除以自由度（n-1），它是意思是样本能自由选择的程度。当选到只剩一个时，它不可能再有自由了，所以自由度是n-1。
变异系数（CV）
标准差能很客观准确的反映一组数据的离散程度，但是对于不同的项目，或同一项目
不同的样本，标准差就缺乏可比性了，因此对于方法学评价来说又引入了变异系数CV。
一组数据的平均值及标准差常常同时做为参考的依据。在直觉上，如果数值的中心以
平均值来考虑，则标准差为统计分布之一“自然”的测量。
定义公式：其中N应为n-1，即自由度
⒈方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/(n) （x为平均数）
⒉标准差=方差的算术平方根
error bar。在实验中单次测量总是难免会产生误差，为此我们经常测量多次，然后
用测量值的平均值表示测量的量，并用误差条来表征数据的分布，其中误差条的高度为±
标准误。这里即标准差standard deviation和标准误standard error 的计算公式分别为解释
从几何学的角度出发，标准差可以理解为一个从 n 维空间的一个点到一条直线的距
离的函数。举一个简单的例子，一组数据中有3个值，X1,X2,X3。它们可以在3维空间中
确定一个点 P = (X1,X2,X3）。想像一条通过原点的直线。如果这组数据中的3个值都相等，则点 P 就是直线 L 上的一个点，P 到 L 的距离为0，所以标准差也为0。若这3个
值不都相等，过点 P 作垂线 PR 垂直于 L，PR 交 L 于点 R，则 R 的坐标为这3个值的
平
P 与点 R 之间的距离（也就是点 P 到直线 L 的距离）是|PR|。在 n维空间中，这
个规律同样适用，把3换成 n 就可以了。
标准差标准误
标准误都是数理统计学的内容，两者不但
在字面上比较相近，而且两者都是表示距离某一个标准值或中间值的离散程度，即都
表示变异程度，但是两者是有着较大的区别的。
首先要从统计抽样的方面说起。现实生活或者调查研究中，我们常常无法对某类欲进
行调查的目标群体的所有成员都加以施测，而只能够在所有成员（即样本）中抽取一些成
员出来进行调查，然后利用统计原理和方法对所得数据进行分析，分析出来的数据结果就
是样本
的结果，然后用样本结果推断总体的情况。一个总体可以抽取出多个样本，所抽取的
样本越多，其样本均值就越接近总体数据的平均值。
标准差
表示的就是样本数据的离散程度。标准差就是样本平均数方差的开平方，标准差通常
是相对于样本数据的平均值而定的，通常用M±SD来表示，表示样本某个数据观察值相距
平均值有多远。从这里可以看到，标准差受到极值的影响。标准差越小，表明数据越聚集；标准差越大，表明数据越离散。标准差的大小因测验而定，如果一个测验是学术测验，标
准差大，表示学生分数的离散程度大，更能够测量出学生的学业水平；如果一个测验测量
的是某种心理品质，标准差小，表明所编写的题目是同质的，这时候的标准差小的更好。
标准差与正态分布有密切联系：在正态分布中，1个标准差等于正态分布下曲线的68.26%
的面积，
1.96个标准差等于95%的面积。这在测验分数等值上有重要作用。
标准误
表示的是抽样的误差。因为从一个总体中可以抽取出无数多种样本，每一个样本的数据都是对总体的数据的估计。标准误代表的就是当前的样本对总体数据的估计，标准误代表的就是样本均数与总体均数的相对误差。标准误是由样本的标准差乘以样本容量的开平方来计算的。从这里可以看到，标准误更大的是受到样本容量的影响。样本容量越大，标准误越小，那么抽样误差就越小，就表明所抽取的样本能够较好地代表总体。
函数
Excel中有STDEV、STDEVP;STDEVA,STDEVPA四个函数，分别表示样本标准差、总体标准差；包含逻辑值运算的样本标准差、包含逻辑值运算的总体标准差（excel用的是“标准偏差”字样）。
在计算方法上的差异是：样本标准差^2=（样本方差/（数据个数-1））；总体标准差^2=（总体方差/（数据个数））。
函数的excel分解：
⑴stdev()函数可以分解为（假设样本数据为A1：E10这样一个矩阵）：
stdev(A1：E10）=sqrt(DEVSQ(A1：E10）/(COUNT(A1：E10）-1））
⑵stdevp()函数可以分解为（假设总体数据为A1：E10这样一个矩阵）：
stdevp(A1：E10）=sqrt(DEVSQ(A1：E10）/(COUNT(A1：E10）））
同样的道理stdeva()与stdevpa()也有同样的分解方法。
外汇术语
标准差指统计上用于衡量一组数值中某一数值与其平均值差异程度的指标。标准差被用来评估价格可能的变化或波动程度。标准差越大，价格波动的范围就越广，股票等金融工具表现的波动就越大。
在excel中调用函数
“STDEV“
估算样本的标准偏差。标准偏差反映相对于平均值 (mean) 的离散程度。
标准差
在真实世界中，除非在某些特殊情况下，不然找到一个总体的真实的标准差是不现实的。大多数情况下，总体标准差是通过随机抽取一定量的样本并计算样本标准差估计的。应用实例
选基金在投资基金上，一般人比较重视的是业绩，但往往买进了
是因为所选基金波动度太大，没有稳定的表现。
衡量基金波动程度的工具就是标准差（Standard Deviation）。标准差是指基金可能
的变动程度。标准差越大，基金未来净值可能变动的程度就越大，稳定度就越小，风险就
越高。
比方说，一年期标准差是30%的基金，表示这类基金的净值在一年内可能上涨30%，
但也可能下跌30%。因此，如果有两只收益率相同的基金，投资人应该选择标准差较小的
基金（承受较小的风险得到相同的收益），如果有两只相同标准差的基金，则应该选择收
益较高的基金（承受相同的风险，但是收益更高）。建议投资人同时将收益和风险计入，
以此来判断基金。例如，A基金二年期的收益率为36%，标准差为18%；B基金二年期收益
率为24%，标准差为8%，从数据上看，A基金的收益高于B基金，但同时风险也大于B基金。A基金的
先仅仅以收益评价是A基金较优，但是经过标准差即风险因素调整后，B基金反而更
为优异。
另外，标准差也可以用来判断基金属性。据晨星统计，今年以来股票基金的平均标准
差为5.14，积配型基金的平均标准差为5.04；保守配置型基金的平均标准差为4.86；普
通债券基金平均标准差为2.91；货币基金平均标准差则为0.19；由此可见，越是积极型
的基金，标准差越大；而如果投资人持有的基金标准差高于平均值，则表示风险较高，投
资人不妨在观赏奥运比赛的同时，也检视一下手中的基金。
股市分析中股票价格的波动是股票市场风险的表现，因此股票市场风险分析就是对
股票市场价格波动进行分析。波动性代表了未来价格取值的不确定性，这种不确定性一般
用方差或标准差来刻画（Markowitz,1952）。下表是中国和美国部分时段的股票统计指标，其中中国证券市场的数据由“钱龙”软件下载，美国证券市场的数据取自ECI的“World Stock Exchange Data Disk”。表2股票统计指标业绩表现
年份
上证综指
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002 110.93 -0.13 8.94 17.24 43.86 -15.34 -20.82 标准普尔指数 16.46 31.01 26.67 19.53 -10.14 -13.04 -23.37 上证综指 0.2376 O.1188 O.0565 O.1512 0.097 O.0902 O.0582 标准普尔指数 O.0573 O.0836 O.0676 0.0433 0.0421 O.0732 O.1091 波动率
通过计算可以得到：
上证综指业绩期望值≈（110.93-0.13+8.94+17.24+43.86-15.34-20.82）
/7=20.6685714 上证波动率期望值≈0.115643
标准普尔业绩期望值≈6.731429
标准普尔波动率期望值≈0.068029
上证综指的业绩标准差≈45.2489073
上证波动率标准差≈0.063167
标准普尔指数业绩标准差≈21.70647
标准普尔波动率标准差≈0.023647
因为标准差是绝对值，不能通过标准差对中美直接进行对比，而变异系数可以直接比较。计算可得：（变异系数C·V =（标准偏差SD÷ 平均值 MN ）× 100%）上证业绩变异系数≈2.18926148
上证波动率变异系数≈0.5462
标准普尔业绩变异系数≈3.2247 标准普尔波动率变异系数≈0.3476 通过比较可以看出上证波动率变异系数要大于标准普尔波动率变异系数，说明长期来讲中国股市稳定性相对较差，还是一个不太成熟的股票市场。
企业中的应用
资本结构指的是企业各种资金来源的比例关系，是企业筹资活动的结果。最优资本结构是指能使企业资本成本最低且企业价值最大的资本结构；产权比率，即借入资本与自有资本的构成比例，是反映企业资本结构的重要变量。企业的资产由债务性资金和权益性资金组成，但其风险等级和收益率各不相同。根据投资组合理论，投资的多样化可以分散掉一定的风险，
因此资金提供者需要决定投资于债务性资金和权益性资金的比例。以便在权衡风险和收益的提供者利益的最大化也就是企业价值的最大化，这一投资比例对于企业融资而言也就是企业的最优资本结构比例。
假定某企业的资金通过发行债券和股票两种方式获得，并且都属于风险性资产。σ其中债券的收益率为rD，风险通过标准差σD来衡量；股票的收益率为rE，风险为σE；股票和债券的相关系数为pDE，协方差为COV(rD,rE）；债券所占的比重为wD，股票所占比重为WE(WD +WE = 1）。根据投资组合理论，企业外部投资者对该企业投资所获的期望收益率为E(rp) =WDE(rD) +wEE(rE
、企业债务性资金和权益性资金完全正相关，即相关系数pDE为1。企业外部投资者获得的期望收益率为E(rp) =wDE(rD) +wEE(rE），风险标准差为σ =wDσD +wEσE，也就是组合的标准差等于各个部分标准差的加权平均值，通过投资组合不可能分散掉投资风险。根据投资组合理论，投资组合的不同比例对于投资者而言是无差异的。
⒉企业债务性资金和权益性资金完全负相关，即其相关系数为-1。投资者获得的报酬率的期望值及其方差分别为。根据投资组合理论，只有当投资比例大于σE / （σD + σE）时其投资组合才是有效的。对于企业筹资而言，也即企业的权益性资金的比例大干σE / （σD + σE），企业的筹资比例才是有效的，而且当组合比例为σE / （σD + σE）时，企业的筹资组合风险为零。⒊企业债务性资金和权益性资金的相关系数大于-1小于1。理论上，一个企业的两种筹资方式之间的相关程度较高，一方面两种筹资方式都承担系统风险，另一方面它们也承担相同的公司风险。因此从实践来看，企业的不同筹资方式间的相关程度不可能是完全的正相关和负相关。对于一个企业而言，债务性资金对企业有固定的要求权，权益性资金对企业只有剩余要求权，因此债务性资金的波动不可能像权益性资金的波动那么大。同时企业的风险会同时影响企业的债务性资金和权益性资金，因此企业的债务性资金和权益性资金的相关系数不可能为负数。企业不同的筹资方式间的相关系数一般在0-1之间。
那么究竟在什么比例下企业的价值才会达到最大呢?根据投资组合理论，当
E(r1） >E(r2
r1，优于r2。可见，决定构的直接因素主要是不同筹资方式的收益率和风险以及它们之间的相关系数。
用计算器计算方差
本文以计算样本数据1，2，3，4，5的标准差（方差）为例，加“[]”表示按钮。 第一类：CASIO型 这种机型的特点是计算器上部有“CAISO”字样；双行显示；测试机型详细型号数据为“CAISO fx-82MS 学生用计算器S-V.P.A.M.” 1.开机之后按[MODE]，[2]进入统计模式； 2.依次按[1]，[M+]，[2]，[M+]，……，[4]，[M+]，5，[M+]，输入数据； 3.按[SHIFT]，[2]，[2]，[=]即求出该样本的标准差，需要方差的话只需要将结果平方即可。第二类：KENKO型 这种机型的特点是计算器上部有“KENKO字样；双行显示；测试机型详细型号数据为“KENKO(R) Scientific calculator S-V.P.A.M.” 1.开机之后按[MODE]，[2]进入统计模式； 2.依次按[1]，[M+]，[2]，[M+]，……，[4]，[M+]，5，[M+]，输入数据； 3.按[SHIFT]，[2]，[=]即求出该样本的标准差，需要方差的话只需要将结果平方即可。注：部分此类机型需要在第三步，开头再按一下[1]才可以，即需要系数。 第三类：a·max型 这种机型的特点是计算器上部有“a·max”字样；双行显示；测试机型详细型号数据为“江苏省共创教育发展有限公司总经销a·max（TM）SC-809a” 1.开机之后按[MODE]，[1]进入统计模式； 2.依次按[1]，[M+]，[2]，[M+]，……，[4]，[M+]，5，[M+]，输入数据； 3.按[RCL]，[÷]即求出该样本的标准差，需要方差的话只需要将结果平方即可。 以上为本人的一些心得，希望各位能提出建议和意见
标准差
标准差 次数分布中的数据不仅有集中趋势，而且还有离中趋势。所谓离中趋势指的是数据具有偏离中心位置的趋势，它反映了一组数据本身的离散程度和差异性程度。标准差能综合反映一组数据的离散程度或个别差异程度。 例如，甲、乙两班学生各50人，其语文平均成绩都是80分，但甲班最高成绩98分，最低42分，而乙班最高成绩86分，最低60分。初步看出，两班语文成绩是不一样的，甲班学生的语文成绩个别差异程度大、水平参差不齐；而乙班学生的语文成绩差异程度小，语文水平整齐度大些。怎样用标准差这个特征量数来刻画一组数据的差异程度呢？下面介绍标准差的概念及计算。 一、标准差概念与计算 1.标准差定义与计算公式 一组数据的标准差，指的是这组数据的离差平方和除以数据个数所得商的算术平方根。若用S 代表标准差，则标准差的计算公式为： 标准差的平方，称为方差，用S2表示方差。 计算标准差时，首先要计算数据的平均数，接着要计算各数据与平均数之间的离差 平方，即（）2，最后由公式（2-5）计算标准差S。 例如，4名儿童的身高分别是110厘米，100厘米，120厘米和150厘米，若求4名儿童身高数据的标准差时，其基本步骤如下： ①求平均数：（厘米） ②求离差平方和： )2=(110―120)2+(100―120)2+(120―120)2+(150―120)2 =100+400+0+900=1400（平方厘米） ③求标准差S：S= （厘米）
这样，我们大体可认为，这4名儿童身高差异程度，从平均角度来看，约相差18.71厘米。 2.标准差的计算中心方法 计算标准差的方法有三种，一是按公式逐步分析计算，如上述所示；二是以列表计算的方式；三是利用计算器或计算机进行计算。下面再举一例说明采用列表方式计算标准差S。 [例7] 已知8 位同学在某图形辨认测验中的成绩数据（见表2-2），计算这组数据的标准差。 [分析解答] 采用列表计算方式,应用公式（2-5）确定数据的标准差，详见表2-2。 表2-2 计算标准差S的示例 - () (1) = (2) () = 标准差在实际中有广泛的用途，同时对深化研究数据也具有重要的作用。如不同班级考试成绩的平均数和标准差，不同年度或不同学科测验分数的平均数和标准差，以及其他体能测试或心理测验数据的平均数和标准差，就是一些具体的应用。后续各章内容的学习，将经常用到平均数、标准差和方差这些概念。 由于标准差计算公式结构适合于代数处理，因此，许多具有统计功能的计算器，都有计算方差和标准差的相应功能。学习者只要花少量时间学习与掌握有关计算器的使用，即可以轻松自如地处理大量数据，求取平均数和标准差。 在利用公式（2-5）手工求标准差时,如表2-２所示，由于平均数有小数，这使计算离差平方的数据更加复杂,小数点的位数加倍增加，同时四舍五入的计算误差以及出错的可能性都有所增加。为克服这个弊病，我们可从公式（2-5）出发,通过代数演算，推导出另一个与公式（2-5）等价的新公式，即公式（2-6）。这一新公式对计算标准差来讲，不用通过计 算平均数以及离差平方和，用原始数据直接计算标准差，因而在许多情况下，具有更简便、准确的特点。其计算公式：
10.4 用科学计算器计算方差和标准差
10.4 《用科学计算器计算方差和标准差》导学案2013.4.17 初二数学组 【学习目标】： 1、会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 2、养成耐心、细致的学习态度和实事求是的科学精神。 【重点、难点】： 会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 【教学过程】： 一、情境导入： 1、课前预习：预习课本P105—P107页，完成下列填空。（要求必须熟悉计算器操作程序） （1）按键，打开计算器。 （2）按键，，进入统计状态，计算器显示“SD”符号。（3）按键，，=，清除计算器中原有寄存的数据。（4）输入统计数据，按键顺序为：第一数据；第二数据为，……最后一个数据。 （5）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的平均数。 （6）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的标准差。 （7）按键=计算器显示出输入的所有统计数据的方差。 （8）若又准备保留数据，可按键，，结束求方差运算。二、新课探究： (一)自主学习： （1）小组合作完成例1 （2）已知：甲、乙两组数据分别为： 甲：1，2，3，4，5，6， 乙：2，3，4，5，6，7， 计算这两组数据的方差 （二）、达标测试：
（1）一组数据2，3，2，3，5的方差是（ ） A 、6 B 、3 C 、1.2 D 、2 （2）甲、乙、丙、丁四人进行射击测试，每人射击成绩的平均数都是9.2环，方差分别为S 2甲=0.56，S 2乙=0.60，S 2丙=0.50，S 2丁=0.45，则成绩最稳定的是（ ） A 、甲 B 、乙 C 、丙 D 、丁 （3）有一组数据如下：3，a ，4，6，7，它们的平均数是5，那么这组数据的方差是（ ） A 、10 B 、√10 C 、2 D 、√2 四、课外延伸： 甲组：76，90，84，86，81，87，86，82，88，85 乙组：82，84，85，89，79，91，80，89，74，79 回答： （1）甲组数据众数是 ，乙组数据中位数是 。 （2）若甲组数据的平均数为X ，乙组数据的平均数为 Y ，则X 与Y 的大小关系是 。 （3）经计算可知：S 2甲=14.45，S 2乙=26.36，S 2甲＜S 2乙，这表明 。 （用简要文字语言表达） 三、课堂小结： 这堂课你学会了什么？有什么疑惑？ 四、布置作业： 必做题：习题10.4 A 组1、2题 选做题： B 组1题 反思：
用科学计算器计算方差和标准差
10.4《用科学计算器计算方差和标准差》导学案 一、教学内容：P105— P107 二、学习目标： 1、会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 2、养成耐心、细致的学习态度和实事求是的科学精神。 三、重点、难点： 会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 四、教学过程： 1、课前预习：预习课本P105-P107页，完成下列填空。(要求必须熟悉计算器操 作程序) (1)____________ 按键，打开计算器。 (2)____________ 按键_____ ，，进入统计状态，计算器显示“ SD”符号。 (3)____________ 按键_____ ，______ ，二，清除计算器中原有寄存的数据。 (4)_______________________________________ 输入统计数据，按键顺序为：第一数据___________________________________ ;第二数据为________ ，… 最后一个数据___________ 。 (5)____________ 按键_____ ， ______ ， =，计算器显示出输入的所有统计数据的平均数。 (6)____________ 按键_____ ， ______ ， =，计算器显示出输入的所有统计数据的标准差。 (7)____________ 按键二计算器显示出输入的所有统计数据的方差。 (8)_______________________________ 若又准备保留数据，可按键，，结束求方差运算。 2、课堂探究： (1)小组合作完成例1 (2)已知：甲、乙两组数据分别为： 甲: 1, 2, 3, 4, 5, 6， 乙：2, 3, 4, 5, 6, 7, 计算这两组数据的方差 3、达标检测： (1)一组数据2, 3, 2, 3, 5的方差是( ) A、6 B、3 C、1.2 D、2 (2)甲、乙、丙、丁四人进行射击测试，每人射击成绩的平均数都是9.2环，方差分别为S2甲=0.56, S2乙=0.60, S2丙=0.50, S2丁=0.45,则成绩最稳定的是( ) A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 (3)有一组数据如下：3, a, 4, 6, 7,它们的平均数是5,那么这组数据的方 差是( ) A、10B> V10C、2D、V 2
八年级数学用科学计算器计算方差和标准差
10.4 《用科学计算器计算方差和标准差》导学案 单位：青州市庙子初级中学姓名：高云升孙玲丁秀武 一、教学内容：P105—P107 二、学习目标： 1、会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 2、养成耐心、细致的学习态度和实事求是的科学精神。 三、重点、难点： 会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 四、教学过程： 1、课前预习：预习课本P105—P107页，完成下列填空。（要求必须熟悉计算器操作程序） （1）按键，打开计算器。 （2）按键，，进入统计状态，计算器显示“SD”符号。（3）按键，，=，清除计算器中原有寄存的数据。（4）输入统计数据，按键顺序为：第一数据；第二数据为，……最后一个数据。 （5）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的平均数。 （6）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的标准差。 （7）按键=计算器显示出输入的所有统计数据的方差。 （8）若又准备保留数据，可按键，，结束求方差运算。 2、课堂探究： （1）小组合作完成例1 （2）已知：甲、乙两组数据分别为： 甲：1，2，3，4，5，6， 乙：2，3，4，5，6，7， 计算这两组数据的方差 3、达标检测： （1）一组数据2，3，2，3，5的方差是（） A、6 B、3 C、1.2 D、2 （2）甲、乙、丙、丁四人进行射击测试，每人射击成绩的平均数都是9.2环， 方差分别为S2 甲=0.56，S2 乙 =0.60，S2 丙 =0.50，S2 丁 =0.45，则成绩最稳定的是（） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 （3）有一组数据如下：3，a，4，6，7，它们的平均数是5，那么这组数据的方差是（） A、10 B、√10 C、2 D、√2 四、课外延伸：
标准差σ的4种计算公式全新
标准差σ的4种计算公式: 简易标准差,Rbar/d2，Sbar/C4和Minitab中 标准差σ的4种计算公式: 简易标准差,Rbar/d2，Sbar/C4和Minitab中的Pooled standard deviation(合并标准差) 做数据分析，经常会碰到提到标准差σ这个概念，关于标准差σ的计算方式，目前，本人知道有4种标准差σ的计算方法，如下： 一，简易标准差σ的计算方式 上面是计算整体的标准差，如果是计算样本的标准差，这里的N, 应该为N-1. 一般情况下，都是计算样本的标准差。关于这个标准的详细运算公式和案例分析，可以参考附件，里面有比较详细的解释。 标准差的简易计算公式和案例分析.rar(28.19 KB, 下载次数: 1262) 二，XBAR－R管制图分析( X－R Control Chart)图中的Rbar/d2 算法 XBAR－R管制图分析( X－R Control Chart)：由平均数管制图与全距管制图组成。 ●品质数据可以合理分组时，可以使用X管制图分析或管制制程平均；使用Ｒ管制图分析制程变异。 ●工业界最常使用的计量值管制图。
关于上面公式中用到的A2、A3、D2、D3、D4等常数请参考https://www.360docs.net/doc/a114779026.html,/thread-476-1-1.html帖子下面的表格 三，XBAR－ｓ管制图分析( X－ｓControl Chart)中的Sbar/C4算法 XBAR－S 管制图分析( X－S Control Chart)：由平均数管制图与标准差管制图组成。 ●与X－R管制图相同，惟s管制图检出力较R管制图大，但计算麻烦。 ●一般样本大小ｎ小于等于8可以使用R管制图，ｎ大于8则使用S管制图。 ●有电脑软件辅助时，使用S管制图当然较好。
用科学计算器计算方差和标准差
《用科学计算器计算方差和标准差》导学案 一、教学内容：P105—P107 二、学习目标： 1、会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 2、养成耐心、细致的学习态度和实事求是的科学精神。 三、重点、难点： 会用科学计算器求一组数据的平均数，方差和标准差。 四、教学过程： 1、课前预习：预习课本P105—P107页，完成下列填空。（要求必须熟悉计算器操作程序） （1）按键，打开计算器。 （2）按键，，进入统计状态，计算器显示“SD”符号。（3）按键，，=，清除计算器中原有寄存的数据。（4）输入统计数据，按键顺序为：第一数据；第二数据为，……最后一个数据。 （5）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的平均数。 （6）按键，，=，计算器显示出输入的所有统计数据的标准差。 （7）按键=计算器显示出输入的所有统计数据的方差。 （8）若又准备保留数据，可按键，，结束求方差运算。 2、课堂探究： （1）小组合作完成例1 （2）已知：甲、乙两组数据分别为： 甲：1，2，3，4，5，6， 乙：2，3，4，5，6，7， 计算这两组数据的方差 3、达标检测： （1）一组数据2，3，2，3，5的方差是（） A、6 B、3 C、1.2 D、2 （2）甲、乙、丙、丁四人进行射击测试，每人射击成绩的平均数都是9.2环， 方差分别为S2 甲=0.56，S2 乙 =0.60，S2 丙 =0.50，S2 丁 =0.45，则成绩最稳定的是（） A、甲 B、乙 C、丙 D、丁 （3）有一组数据如下：3，a，4，6，7，它们的平均数是5，那么这组数据的方差是（） A、10 B、√10 C、2 D、√2 四、课外延伸： 甲组：76，90，84，86，81，87，86，82，88，85 乙组：82，84，85，89，79，91，80，89，74，79
用计算器求平均数、标准差与方差
用计算器求平均数、标准差与方差 导读：本文用计算器求平均数、标准差与方差，仅供参考，如果觉得很不错，欢迎点评和分享。 教学目标1、掌握用计算器求平均数、标准差与方差的方法． 2、会用计算器求平均数、标准差与方差． 教学建议 重点、难点分析 1、本节内容的重点是用计算器求平均数、标准差与方差，难点是准确操作计算器． 2、计算器上的标准差用表示，和教科书中用S表示不一样，但意义是一样的．而计算器上的S和我们教科书上的标准差S意义不一样．在计算器上S和是并排在一起的，按同一键，都是统计计算用的．因S在前，在后，这样要想显示出标准差，就需要发挥该键的统计功能中第二功能，于是就得先按键，再按键．教学设计示例1 素质教育目标 （一）知识教学点 使学生会用计算器求平均数、标准差与方差. （二）能力训练点 培养学生正确使用计算器的能力.
（三）德育渗透点 培养学生认真、耐心、细致的学习态度和学习习惯. （四）养育渗透点 通过本节课的教学，渗透了用高科技产品求方差值的简单美，激发学生的学习兴趣，丰富了学生具有数学美的底蕴. 重点·难点·疑点及解决办法 1．教学重点：用计算器进行统计计算的步骤. 2．教学难点：正确输入数据. 3．教学疑点：学生容易把计算器上的键S主认为是书上的标准差S，教科书中的符号S与CZ1206计算器上的符号S的意义不同，而与计算器上的符号相同. 4．解决办法：首先使计算器进入统计计算状态，再将一些数据输入，按键得出所要求的统计量. 教学步骤 （一）明确目标 请同学们回想一下，我们已学过用科学计算器进行过哪些运算？（求数的方根、求角的 三角函数值等），那么用计算器和用查表进行这些运算在运算速度、准确性等方面有什么不 同，（计算器运算速度快、准确性高，查表慢，且准确性低）．这节课我们将要学习用计算器进行统计运算．它会使我们更能充分体会到用计算器进行运算的优越性．
用计算器求平均数、标准差与方差(篇四)
用计算器求平均数、标准差与方差 教学目标 1、掌握的方法． 2、会．教学建议重点、难点分析 1、本节内容的重点是，难点是准确操作计算器． 2、计算器上的标准差用表示，和教科书中用S表 示不一样，但意义是一样的．而计算器上的S和我们教 科书上的标准差S意义不一样．在计算器上S和是并排在一起的，按同一键，都是统计计算用的．因S在前， 在后，这样要想显示出标准差，就需要发挥该键的统计功能中第二功能，于是就得先按键，再按键．教学设 计示例1 素质教育目标 （一）知识教学点 使学生会。 （二）能力训练点 培养学生正确使用计算器的能力。 （三）德育渗透点 培养学生认真、耐心、细致的学习态度和学习习惯。 （四）养育渗透点 通过本节课的教学，渗透了用高科技产品求方差值 的简单美，激发学生的学习兴趣，丰富了学生具有数学
美的底蕴。 重点·难点·疑点及解决办法 1．教学重点：用计算器进行统计计算的步骤。 2．教学难点：正确输入数据。 3．教学疑点：学生容易把计算器上的键S主认为是书上的标准差S，教科书中的符号S与CZ1206计算器上的符号S的意义不同，而与计算器上的符号相同。 4．解决办法：首先使计算器进入统计计算状态，再将一些数据输入，按键得出所要求的统计量。 教学步骤 （一）明确目标 请同学们回想一下，我们已学过用科学计算器进行过哪些运算？（求数的方根、求角的 三角函数值等），那么用计算器和用查表进行这些运算在运算速度、准确性等方面有什么不 同，（计算器运算速度快、准确性高，查表慢，且准确性低）．这节课我们将要学习用计算器进行统计运算．它会使我们更能充分体会到用计算器进行运算的优越性． 这样开门见山的引入课题，能迅速将学生的注意力集中起来，进入新课的学习． （二）整体感知
标准差的计算公式实例
标准差系数： 标准差系数，又称为均方差系数，离散系数。它是从相对角度观察的差异和离散程度，在比较相关事物的差异程度时较之直接比较标准差要好些。 标准差： 标准差，是离均差平方的算术平均数的算术平方根，用σ表示。标准差也被称为标准偏差，或者实验标准差，在概率统计中最常使用作为统计分布程度上的测量依据。 标准差是方差的算术平方根。标准差能反映一个数据集的离散程度。平均数相同的两组数据，标准差未必相同。 标准差的性质和应用： 标准差，在概率统计中最常使用作为统计分布程度上的测量。标准差定义是总体各单位标准值与其平均数离差平方的算术平均数的平方根。它反映组内个体间的离散程度。测量到分布程度的结果，原则上具有两种性质： 为非负数值，与测量资料具有相同单位。一个总量的标准差或一个随机变量的标准差，及一个子集合样品数的标准差之间，有所差别。 简单来说，标准差是一组数据平均值分散程度的一种度量。一个较大的标准差，代表大部分数值和其平均值之间差异较大；一个较小的标准差，代表这些数值较接近平均值。 例如，两组数的集合{0,5,9,14}和{5,6,8,9}其平均值都是7，但第二个集合具有较小的标准差。
标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中，做重复性测量时，测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值，测量值的标准差占有决定性重要角色：如果测量平均值与预测值相差太远（同时与标准差数值做比较），则认为测量值与预测值互相矛盾。这很容易理解，因为如果测量值都落在一定数值范围之外，可以合理推论预测值是否正确。 标准差应用于投资上，可作为量度回报稳定性的指标。标准差数值越大，代表回报远离过去平均数值，回报较不稳定故风险越高。相反，标准差数值越小，代表回报较为稳定，风险亦较小。 例如，A、B两组各有6位学生参加同一次语文测验，A组的分数为95、85、75、65、55、45，B组的分数为73、72、71、69、68、67。这两组的平均数都是70，但A组的标准差约为17.08分，B组的标准差约为2.16分，说明A组学生之间的差距要比B组学生之间的差距大得多。 如是总体（即估算总体方差），根号内除以n（对应excel函数：STDEVP）； 如是抽样（即估算样本方差），根号内除以（n-1）（对应excel 函数：STDEV）； 因为我们大量接触的是样本，所以普遍使用根号内除以（n-1）。
自己整理所有主流计算器计算方差标准差方法
用Kenko 计算器计算方差。。。花一中午自己摁出来的啊 OLIN 型好像也可以用 Shift+（mode clR)+2 //进入统计模式// 出现（Mode clear ）, 按(mode CLR)+2 //使输入第一组数据时M+后出现n=1// 出现SD //appear above the screen// Input [ data1 + (M+)]. [ data2 + (M+)] [ data3 + (M+)]。。。。。 then Press Shift + 2 choose 1 then ' =‘ 平均值 2 then '=' 标准差（1/n) 3 then '=' 标准差(1/(n-1)) 第二种 先按"ON"再按"2ndf",再又按"ON",接着就是输入数据.每输入一个数据后按一次"M+".然后算方差按"RM". 技巧:算按钮左上面的值直接按那个按钮就可以了,如果算按钮右上面的那个值就要先按"2ndf",再按那个 按钮. 例如:求1,2,3,4的方差. 顺序:ON-->2ndf-->ON-->1-->M+ -->2-->M+ -->3-->M+ -->4-->M+ --->RM 北燕系列 一般使用第二功能健（相当于电脑键盘的shift，我看不清你的计算器该键在那）+右上角红键，等待液晶显示stat后即可开始输入数据，方法是：数据1 M+ 数据2 M+ 数据3 M+.......直至数据输入结束。使用X-M键可求平均值，CM 键求方差 按“on”开机 按“mode” 选择“SD”模式（按“2”） 然后把你的一连串数据输入进去，例如：1,2,3,4这一组数据 先输入1，然后按一下“M+” 这时屏幕上会出现“n=1”的字样，OK，继续输入 每输入一个数据就要按一下“M+” 例如：1,2,3,4这一组数据到最后屏幕应该显示“n=4”（这里的n表示数据个数）然后按“shift”
用R软件计算方差,均值,标准差,极值等
w<-c(74.3,78.8,68.8,78.0,70.4,80.5,80.5,69.7,71.2,73.5, 79.5,75.6,75.0,78.8,72.0,72.0,72.0,74.3,71.2,72.0, 75.0,73.5,78.8,74.3,75.8,65.0,74.3,71.2,69.7,68.0, 73.5,75.0,72.0,64.3,75.8,80.3,69.7,74.3,73.5,73.5, 75.8,75.8,68.8,75.5,70.4,71.2,81.2,75.0,70.4,68.0, 70.4,72.0,71.5,74.3,76.5,77.6,67.3,72.0,75.0,74.3, 73.5,79.5,73.5,74.7,65.0,76.5,81.6,75.4,72.7,72.7, 67.2,76.5,72.7,70.4,77.2,68.8,67.3,67.3,67.3,72.7, 75.8,73.5,75.0,73.5,73.5,73.5,72.7,81.6,70.3,74.3, 73.5,79.5,70.4,76.5,72.7,77.2,84.3,75.0,76.5,70.4) w.n<-length(w);w.n w.mean<-mean(w);w.mean w.var<-var(w);w.var w.sd<-sd(w);w.sd w.R<-max(w)-min(w);w.R w.std_mean<-w.sd/sqrt(w.n);w.std_mean w.cv<-100*w.sd/w.mean;w.cv w.g1<-w.n/((w.n-1)*(w.n-2))*sum((w-w.mean)^3)/w.sd^3;w.g1 w.g2<-((w.n*(w.n+1))/((w.n-1)*(w.n-2)*(w.n-3))*sum((w-w.mean)^4)/w.sd^4-(3*(w.n-1)^2)/((w.n -2)*(w.n-3)));w.g2
公路工程用计算器计算相对标准偏差(RSD)
使用SHARP EL-5100计算相对标准偏差（RSD ）、标准工作曲线、相关系数（r ）和农药降解动态方程示例 注意：本计算器部分数码管失灵，可通过调整小数点位数读出。具体是按左侧 3位，按 4位……。 1 计算相对标准偏差（RSD ）、标准工作曲线、相关系数（r ）示例 1.1计算相对标准偏差（RSD ） 分析测试结果的精密度通常用相对标准偏差（RSD ）表示，过去也有用变异系数（CV ）表示的。目前，我国相关标准中规定精密度用相对标准偏差（RSD ）表示。以下列一组测试数据为例计算相对标准偏差（RSD ）。 表1 一组测定数据的统计值 打开计算器电源将右下角的开关拨至统计档，按黄色的和红色的清空内存。输入数据20.5，按蓝色的1.0000…., 依次输入21.3，按蓝色的 2.0000…., 直至8组数据输入完毕。按黄色的X ；按黄色的取Sx ; 用Sx /X ×100= RSD 在常量和痕量分析中，对RSD 有不同的要求，将测定值的RSD 同标准中规定的RSD 相比，判断是否超差。超差则说明测定方法有问题。
分析测定方法中的准确度通常用回收率表示，即测定值与添加值的比值。常量分析为99~101%；痕量分析（如农药残留分析）通常为80~120%。添加通常采用“半量”添加的方法，比如原溶液中测定有50ng组分，再添入50ng组分。农药残留的添加回收通常是在空白对照样品中添加。 1.2标准工作曲线、相关系数（r）示例 表2 标准工作曲线数据统计 进样量（ng） 10203040506070 X轴 峰面积 1020204030604090511060907150 Y轴 直线回归方 Y = 2.8571+101.92X 程 相关系数（r）0.9999 打开计算器电源ON ,将右下角的开关拨至统计档STAT ，按黄色的2ndF和红色的CL清空内存。输入数据10，按M后出现逗号，然后输入数据1020，按M+显示1.0000…., 依次输入20，输入数据2040，按蓝色的M+显示2.0000…., 直至7组数据输入完毕。按2ndF，按×提取截距a; 按2ndF，按+ 提取斜率b ; 按2ndF，按（提取相关系数（r）。将得到的r同表5比较。本组n=5, 若线性相关（水平0.01，即100次试验，有99次应这样），r = 0.874，而本试验计算得r = 0.9999，说明成极好的线性回归关系；反之则不然。本计算器的直线回归方程为Y = a+bX。
用计算器求平均数、标准差与方差
用计算器求平均数、标准差与方差教学目标 1、掌握用计算器求平均数、标准差与方差的方法. 2、会用计算器求平均数、标准差与方差. 教学建议 重点、难点分析 1、本节内容的重点是用计算器求平均数、标准差与方差，难点是准确操作计算器. 2、计算器上的标准差用表示，和教科书中用S表示不一样，但意义是一样的.而计算器上的S和我们教科书上的标准差S 意义不一样.在计算器上S和是并排在一起的，按同一键，都是统计计算用的.因S在前，在后，这样要想显示出标准差，就需要发挥该键的统计功能中第二功能，于是就得先按键，再按键. 教学设计示例1 素质教育目标 (一)知识教学点 使学生会用计算器求平均数、标准差与方差. (二)能力训练点 培养学生正确使用计算器的能力. (三)德育渗透点 培养学生认真、耐心、细致的学习态度和学习习惯.
(四)养育渗透点 通过本节课的教学，渗透了用高科技产品求方差值的简单美，激发学生的学习兴趣，丰富了学生具有数学美的底蕴. 重点难点疑点及解决办法 1.教学重点：用计算器进行统计计算的步骤. 2.教学难点：正确输入数据. 3.教学疑点：学生容易把计算器上的键S主认为是书上的标准差S，教科书中的符号S与CZ1206计算器上的符号S的意义不同，而与计算器上的符号相同. 4.解决办法：首先使计算器进入统计计算状态，再将一些数据输入，按键得出所要求的统计量. 教学步骤 (一)明确目标 请同学们回想一下，我们已学过用科学计算器进行过哪些运算?(求数的方根、求角的 三角函数值等)，那么用计算器和用查表进行这些运算在运算速度、准确性等方面有什么不 同，(计算器运算速度快、准确性高，查表慢，且准确性低).这节课我们将要学习用计算器进行统计运算.它会使我们更能充分体会到用计算器进行运算的优越性. 这样开门见山的引入课题，能迅速将学生的注意力集中起来，进入新课的学习.