מחשבון שונות סטטיסטית

חשב מיד שונות מדגמית ושונות אוכלוסייה של קבוצת נתונים, עם הליך שלב אחר שלב ונוסחאות לסטיית הממוצע. השתמש בנקודה כמפריד עשרוני.

הפרד את הערכים בפסיק, רווח, שורה חדשה או נקודה ופסיק.
הנתונים שהוזנו אינם תקינים (הזן לפחות 2 מספרים תקינים לשונות מדגמית).

שונות מדגמית ()

=

שונות אוכלוסייתית (σ²)

σ² =

מספר נתונים (n)
ממוצע חשבוני ()
סכום ריבועי הסטיות Σ(xi − x̄)²

שלבי החישוב

1. חישוב הממוצע החשבוני (x):

סכום: () / =

2. הפחתת הממוצע מכל ערך והעלאה בריבוע:

(xix)2 עבור כל נתון

3. סכימת ריבועי ההפרשים:

Σ(xix)2 =

4. חלוקה לקבלת השונות הסופית:

שונות מדגמית (s²): / ( − 1) =

שונות אוכלוסייתית (σ²): / =

טבלת חישובים

# xi xi − x̄ (xi − x̄)²
סכום (Σ) 0

מהי שונות סטטיסטית (Variance)?

השונות היא מדד סטטיסטי מרכזי המכמת את מידת הפיזור או השונות של קבוצת נתונים ביחס לממוצע החשבוני שלה. במהותה, השונות מודדת את ממוצע ריבועי המרחקים של כל נקודת נתון מהממוצע הכולל.

במילים פשוטות: כאשר כל הנתונים קרובים ודומים זה לזה, השונות תהיה נמוכה. לעומת זאת, כאשר קיימים פערים גדולים בין הנתונים, השונות תהיה גבוהה.

סוגי שונות סטטיסטית

בסטטיסטיקה קיימים שני סוגים עיקריים של שונות למדידת פיזור הנתונים, בהתאם להיקף המאגר:

שונות מדגמית

שונות מדגמית מחושבת כאשר בידינו מדגם חלקי מתוך האוכלוסייה. היא משמשת לאמידת שונות האוכלוסייה ומחושבת על ידי חלוקת סכום ריבועי הסטיות מהממוצע במספר הנתונים פחות אחד (n − 1). התאמה זו, הידועה כתיקון בסל (Bessel's correction), מתקנת את ההטיה הטבעית באמידת שונות מתוך מדגם.

שונות אוכלוסייה

שונות אוכלוסייה מחושבת כאשר ברשותנו כלל הנתונים של האוכלוסייה הנחקרת. היא מתקבלת מחלוקת סכום ריבועי הסטיות מהממוצע במספר התצפיות הכולל באוכלוסייה (N), ללא צורך בתיקון נוסף.

כיצד לחשב שונות

כדי לחשב שונות, מוצאים תחילה את הממוצע החשבוני של הנתונים. לאחר מכן מחסירים את הממוצע מכל ערך בודד, מעלים את ההפרש בריבוע וסוכמים את כל הריבועים. עבור מדגם מחלקים את הסכום ב-n − 1, ועבור אוכלוסייה מחלקים ב-N.

נוסחת שונות מדגמית

s2
=
1
(n − 1)
×
n
Σ
i = 1
( xix )2

כאשר:

  • n = גודל המדגם.
  • xi = הערכים הבודדים במדגם.
  • x = הממוצע החשבוני של המדגם.

נוסחת שונות אוכלוסייה

σ2
=
1
N
×
N
Σ
i = 1
( xix )2

כאשר:

  • N = גודל האוכלוסייה הכולל.
  • xi = הערכים הבודדים במדגם.
  • x = הממוצע החשבוני של האוכלוסייה.

כיצד לחשב ממוצע חשבוני

הממוצע החשבוני מחושב על ידי סיכום כל ערכי הנתונים וחלוקת הסכום במספר התצפיות הכולל.

נוסחת הממוצע החשבוני

x
=
1
n
×
n
Σ
i = 1
xi

כאשר:

  • n = גודל המדגם.
  • xi = הערכים הבודדים במדגם.