样本方差 Sample Variance
用抽样数据估计整体离散度,分母用n-1。
样本方差是在手里只有一部分抽样数据、想估计整个总体分散程度时用的方差。它和普通方差算法几乎一样:求每个数与样本平均值之差的平方和,唯一不同是最后除以的是 n−1,而不是 n(n 是样本个数)。
为什么除以 n−1 而不是 n?因为算方差时用的是样本自己的平均值,样本数据天生比真实总体更“贴”自己的平均,直接除以 n 会系统性地把方差算小、低估总体的真实分散。除以 n−1 是对这种低估的修正,叫贝塞尔校正,能让估计更接近总体的真实值。
怎么选:如果这组数就是你要研究的全部对象,用总体方差(除以 n);如果它只是从更大群体里抽出来的样本、要拿它推断整体,用样本方差(除以 n−1)。样本越大,n 和 n−1 差别越小,两种算法结果越接近。
常见误区是不管三七二十一都除以 n。做统计推断、由样本估总体时,规范做法是除以 n−1。
关于样本方差的常见问答
样本方差为什么除以n-1不是n?因为方差是围绕样本自己的均值算的,样本会显得比真实总体更集中,除以n会偏低。除以n-1做了修正,让估计更接近总体的真实方差。
什么时候用样本方差?当手里的数据只是从更大群体里抽出来的一部分,你想用它推断整个群体的分散情况时,就用样本方差(除以n-1)。
n-1和n算出来差很多吗?数据点少时差别明显,比如只有几个数;数据量一大,n和n-1几乎一样,两种结果的差距就可以忽略了。