香港計算器

變異數(Variance)計算器

輸入一組數據,計算總體方差與樣本方差。

輸入資料

輸入以逗號或空格分隔的數值,例如 2,4,4,4,5,5,7,9。

計算結果

5
4
4.5714
2

重點速覽:均值 μ = Σx/N。總體方差 σ² = Σ(x−μ)²/N;樣本方差 s² = Σ(x−x̄)²/(N−1),分母 N−1 是為無偏估計。標準差 = 方差開根號。N<2 時樣本方差無定義。

計算公式

μ = Σx / N。

σ² = Σ(x−μ)² / N。

s² = Σ(x−x̄)² / (N−1)。

使用說明

  1. 輸入一組以逗號或空格分隔的數值。
  2. 系統算出均值、總體/樣本方差與標準差。

理財情境案例

2,4,4,4,5,5,7,9

均值 = 40/8 = 5。

離差平方和 = 9+1+1+1+0+0+4+16 = 32。

總體方差 = 32/8 = 4;樣本方差 = 32/7 ≈ 4.571;標準差 = 2。

常見問題

樣本與總體方差差別?

總體方差分母 N(已知全部資料);樣本方差分母 N−1(用樣本估總體,無偏)。樣本較小時差距明顯。

N=1 時樣本方差?

分母 N−1=0 無定義。本工具在樣本數 <2 時提示樣本方差不適用,僅給總體方差(為 0)。

方差和標準差關係?

標準差 = 方差開根號,單位回到原數據量綱。方差對離群值更敏感(平方放大)。

和 Z-Score 關係?

Z-Score 用標準差(方差根號)做標準化。兩者都依賴離均差,是描述分散度的配套工具。

數據有單位?

方差單位是原單位的平方(如 kg²),標準差回原單位。比較不同量綱數據時看變異係數 CV=σ/μ。

負方差可能?

不可能。離差平方和非負,方差必 ≥0。得負值代表計算錯誤。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。方差與無偏估計公式驗證。