标准差 Standard Deviation、SD
方差开平方,直观表示数据大致偏离平均多少。
标准差是方差开平方得到的数,用来表示一组数据大致偏离平均值有多远。它和方差说的是同一件事——数据分散不分散——但标准差的单位和原数据一致,读起来直观得多。比如身高数据的标准差还是厘米,可以直接说“大家身高大致在平均值上下几厘米波动”。
算法是先求方差(每个数和平均值之差的平方的平均),再开平方。标准差越大,数据越分散;越小,数据越挤在平均值附近。它是统计里用得最多的离散指标之一。
标准差还有个直观的用处:对于近似正态分布(钟形)的数据,大约 68% 的数据落在平均值上下一个标准差之内,约 95% 落在两个标准差之内。这条经验规则常用来判断某个值算不算异常。
常见误区是拿标准差直接比较不同量纲或平均值差很多的数据——这时该看变异系数(标准差除以平均值)。另外也别忘了区分样本标准差和总体标准差。
关于标准差的常见问答
标准差和方差怎么选?方差是标准差的平方。想要单位和原数据一致、便于直观解读,用标准差;很多数学推导里用方差更方便。日常看数据波动,标准差更好用。
标准差大代表什么?代表数据比较分散、波动大,个体之间差异明显;标准差小则说明数据集中、稳定,大家都靠近平均值。
两组数据平均一样,能直接比标准差吗?平均值相近时可以直接比,标准差大的那组更分散。但平均值差很多或单位不同时,应该用变异系数来比才公平。