完整使用说明

标准差与方差计算器使用指南

粘贴数值列表计算样本或总体标准差、方差、均值与偏差平方和,并展示计算步骤。

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完整使用说明

这个计算器能做什么

粘贴数字列表,选择样本或总体口径,计算数据个数、均值、偏差平方和、方差与标准差。还可展开逐项偏差步骤,表格展示前 50 个数,最终结果使用全部输入,不丢弃重复值。

什么时候适合用它

适合描述一组同单位数值的离散程度。样本口径常用于以部分观测估计总体离散,总体口径适用于将输入视为所研究的完整数据。已知均值和标准差后,可使用 Z 分数工具;P 值工具则有单独的检验假设,不能由本页自动推导。

输入项说明

列表支持空格、逗号、分号与换行分隔,最多 10000 项、200000 字符。小数必须用点号;逗号是分隔符,输入 1,5 会成为 1 和 5 两个数,不是 1.5。可输入负数、零和科学计数法,例如 1e3。每个数必须有限且绝对值不超过 1e100,不能包含单位后缀、货币符号、分组千位逗号或缺失值标记。

计算逻辑说明

均值 = Σx/n;偏差平方和 = Σ(x−均值)²。总体方差 = 平方和÷n;样本方差 = 平方和÷(n−1)。标准差为方差的平方根。样本至少需要两项;总体单项时方差、标准差均为零。页面明确显示所用分母,不根据样本大小猜测口径。

示例

输入 2, 4, 6:n=3,均值 4;偏差为 −2、0、2,平方为 4、0、4,平方和 8。总体方差 8÷3≈2.66666667,总体标准差约 1.63299316;样本方差 8÷2=4,样本标准差为 2。填入示例选择样本;改选总体后须重新计算。

再用 5, 5, 5 复核:均值为 5,每项偏差为零,两种口径的方差与标准差均为零。这不是“没有数据”,而是输入没有离散。若测量值分别为 1000000000002、1000000000004、1000000000006,样本方差仍为 4;中心偏移有助于保留这种大数之间的小差异。

如何看懂结果

标准差保留原数据单位,方差使用单位的平方,例如数据为 cm 时,标准差为 cm,方差为 cm²。值相同的列表得到零离散。所有数均参与计算,步骤只截取前 50 行防止长表占满页面。显示最多八位小数,极小或极大数采用科学计数法,显示舍入不会重新参与计算。

常见错误

不要用千位逗号输入 1000,也不要把方差当作标准差。样本只有一项时不将结果伪装成零;应补充数据或改为总体口径。单个极端观测会显著影响均值与标准差,工具不会自动剔除离群值,也不会判断录入错误;是否排除数据需要你自己的依据。

FAQ

n 与 n−1 有什么区别?

总体口径除以 n,样本方差估计除以 n−1。

可以输入负数和科学计数法吗?

可以,只要数值有限且在支持范围内。

步骤只显示 50 行会影响结果吗?

不会,最终统计使用全部列表。

说明与限制

算法先以首项作中心偏移,再采用两遍补偿求和,减少直接用 E[x²]−E[x]² 时的大数相减误差,但仍受 JavaScript 浮点表示限制,超出可表示精度的小差异不能恢复。NIST 的离散程度说明给出方差、标准差定义。本页不含加权方差、频数表、分组插值、置信区间、假设检验或缺失值填补。输入仅在页面状态中使用,刷新不恢复。

常见问题

n 与 n−1 有什么区别?

总体口径除以 n,样本方差估计除以 n−1。

可以输入负数和科学计数法吗?

可以,只要数值有限且在支持范围内。

步骤只显示 50 行会影响结果吗?

不会,最终统计使用全部列表。