Как рассчитать стандартное отклонение в Excel

В статистике стандартное отклонение — это мера того, насколько разбросан набор данных по отношению к его среднему значению. Проще говоря, он говорит вам, насколько «распределен» набор точек данных.

Это полезно для таких вещей, как понимание того, насколько различны оценки учащихся в классе, или измерение того, насколько сильно колеблется температура чего-либо с течением времени. Это может особенно помочь вам понять различия между двумя наборами данных, которые могут иметь одно и то же среднее значение.

Например, в двух классах учеников с одинаковой базовой средней оценкой, но с несколькими учениками, которые могут учиться намного хуже (или намного лучше) в одном классе, а не в другом. 

Математически это вычисляется путем извлечения квадратного корня из дисперсии набора данных. В этой статье вы узнаете, как рассчитать стандартное отклонение в Excel .

Типичное использование стандартного отклонения

Существует много способов манипулирования данными в Excel(manipulate data in Excel) , и функции стандартного отклонения — это еще один мощный инструмент, доступный вам. 

Когда люди обычно используют расчет стандартного отклонения? На самом деле это довольно распространено для использования в качестве формы анализа данных(a form of data analysis) во многих различных отраслях.

Вот несколько примеров:

  • Популяционные исследования(Population studies) : исследователи в области здравоохранения(Health) могут быть заинтересованы не только в определении разницы в скорости метаболизма между мужчинами и женщинами, но и в том, насколько эти скорости различаются между этими двумя группами.
  • Научные доказательства(Scientific evidence) : Измерения в экспериментах, результаты которых меньше отличаются от среднего, обычно указывают на более сильные доказательства, чем измерения, которые сильно различаются.
  • Промышленное качество(Industrial quality) : Измерение того, варьируется ли размер или качество продукта, сходящего с производственной линии, может показать, насколько хорошо эта машина производит продукт в рамках приемлемых спецификаций.
  • Финансовый риск(Financial risk) : фондовые аналитики используют стандартное отклонение, чтобы измерить, насколько варьируется стоимость акций(value of stocks) или других активов, что может указать, являются ли инвестиции рискованными или нет.

Как рассчитать стандартное отклонение(Standard Deviation) в Excel

Независимо от того, почему вам может понадобиться вычислить стандартное отклонение набора данных, Excel позволяет сделать это чрезвычайно просто.

Есть две формы стандартного отклонения, которые вы можете рассчитать в Excel

  • Стандартное отклонение выборки(Sample standard deviation) : используется один набор данных из выборки из большей совокупности.
  • Стандартное отклонение населения(Population standard deviation) : используются все наборы данных из всего населения.

В большинстве случаев невозможно использовать данные всей популяции (например, измерение скорости метаболизма у женщин), поэтому гораздо чаще используется стандартное отклонение выборки, а затем делается вывод о результатах для всей популяции.

Шесть формул стандартного отклонения, доступных в Excel , включают:

  • STDEV.S: стандартное отклонение числового набора данных
  • STDEVA: стандартное отклонение набора данных, включая текстовые символы, такие как «False» или 0.
  • СТАНДОТКЛОН: То же, что и СТАНДОТКЛОН.S(STDEV.S) , но используется в электронных таблицах, созданных в Excel 2007 или более ранней версии.

Функции STDEV.P(STDEV.P) , STDEVPA и STDEVP работают так же, как и функция выше, но используют наборы данных из всей совокупности, а не из выборки.

Как использовать функции СТАНДОТКЛОН.С(STDEV.S) и СТАНДОТКЛОН.П(STDEV.P Function)

Использование функций стандартного отклонения в Excel довольно просто. Вам просто нужно предоставить функции весь набор данных. 

В следующем примере мы возьмем правительственный набор данных о результатах SAT для школ Нью-Йорка(New York) и определим стандартное отклонение оценок по математике.

Поскольку набор данных, содержащий оценки по математике, находится в диапазоне от D2 до D461 , просто выберите любую ячейку, в которую вы хотите ввести стандартное отклонение, и введите:

=STDEV.P(D2:D461)

Нажмите Enter , чтобы завершить ввод формулы. Вы увидите, что стандартное отклонение для всей совокупности данных равно 64,90674.

Теперь представьте, что у вас нет всего набора данных для всех школ в штате, но вы все равно хотите взять стандартное отклонение выборки из 100 школ, которое вы можете использовать, чтобы сделать выводы обо всех школах.

Это будет не так точно, но все же должно дать вам представление об истине. 

Поскольку набор данных, содержащий оценки по математике, находится в диапазоне от D2 до D102 , просто выберите любую ячейку, в которую вы хотите ввести стандартное отклонение, и введите:

=STDEV.S(D2:D102)

Нажмите Enter , чтобы завершить ввод формулы. Вы увидите, что стандартное отклонение для этой меньшей выборки данных составляет 74,98135.

Это хороший пример того, насколько более точную картину можно получить при гораздо большем размере выборки. Например, та же формула СТАНДОТКЛОН.С(STDEV.S) , использованная для выборки из 200 школ, возвращает значение 68,51656, что даже ближе к реальному стандартному отклонению для всей совокупности данных.

Как использовать функцию СТАНДОТКЛОН Excel(STDEVA Excel Function)

Функция стандартного отклонения STDEVA используется редко, поскольку большинство наборов данных, которые используют люди, заполнены только числовыми данными. Но у вас могут возникнуть ситуации, когда внутри данных будут текстовые значения.

Вот как STDEVA обрабатывает текстовые данные.

  • ИСТИНА оценивается как 1
  • ЛОЖЬ оценивается как 0
  • Любой другой текст оценивается как 0

Одним из примеров того, когда это может быть полезно, является наличие датчика на машине, измеряющей температуру жидкости выше 0 градусов по Цельсию(Celsius) .

Вы можете запрограммировать датчик таким образом, чтобы при отключении датчика температуры он записывал в поток данных «ЛОЖЬ». Когда вы выполняете расчет стандартного отклонения в Excel , эти «ЛОЖНЫЕ» показания данных будут преобразованы в 0 в наборе данных до того, как будет рассчитано стандартное отклонение.

Формула:

=STDEVA(C2:C100)

Нажмите Enter(Press Enter) , когда закончите. Результат в этом случае был 4,492659. Это означает, что весь выборочный набор данных, состоящий чуть менее чем из 100 точек, отличался от общего среднего значения чуть менее чем на 5 градусов. 

Этот результат учитывает «ЛОЖНЫЕ» показания данных как имеющие значение 0 градусов.

Так же, как и в случае с функцией СТАНДОТКЛОН.С(STDEV.S) , если у вас есть вся совокупность данных, содержащих текстовые записи, вы можете использовать функцию СТАНДОТКЛОНПА(STEVPA) для вычисления стандартного отклонения для этой совокупности.

Помните(Remember) , что если вы используете старую версию Excel , в которой нет других доступных функций стандартного отклонения, вы все равно можете использовать СТАНДОТКЛОН(STDEV) и СТАНДОТКЛОН(STDEVP) , которые работают так же, как и в примерах выше , для вычисления стандартного отклонения в Excel . Однако эти функции не могут использовать текстовые или логические данные.

Обязательно(Make) ознакомьтесь с другими нашими полезными советами и рекомендациями по использованию Excel(tips and tricks for using Excel) . И поделитесь своими приложениями функций стандартного отклонения в разделе комментариев ниже.



About the author

Я веб-разработчик с опытом работы в Firefox и Google Docs. У меня есть степень в области делового администрирования Университета Флориды. Мои навыки включают в себя: разработку веб-сайтов, систему управления контентом (CMS), анализ данных и дизайн пользовательского интерфейса. Я опытный консультант, который может помочь вашей команде создавать эффективные веб-сайты и приложения.



Related posts