标准偏差,标准差,标准误以及Excel中的STDEV函数们

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标准偏差:标准偏差(Std
Dev, Standard Deviation)
等于标准差。
标准差的名称有10余种,如总体标准差、母体标准差、均方根误差、均方根偏差、均方误差、均方差、单次测量标准差和理论标准差等。标准差是方差的算术平方根。
总体标准差的定义式为:
http://s8/mw690/0029pplrzy6NkoXZbFR97&690其中u为总体算数平均值,N为总体数。
由于总体算数平均值和总体数是不能实际得到的。所以通常我们用样本标准差来估计总体标准差。或者说是把样本标准差作为总体标准差直接使用。样本标准差的计算公式如下:
http://s13/bmiddle/0029pplrzy6Nkp2q9mA4c&690
其中x bar为样本算数平均值,n为样本数。
s 反映了整个样本变量的分散程度。样本标准差小,说明样本变量的分布比较密集在平均数附近,否则,表明样本的分布比较离散。当n →∞时,样本标准差无穷接近总体标准差。
标准误
在抽样试验(或重复的等精度测量)中,常用到样本平均数的标准差,亦称样本平均数的标准误或简称标准误( standard error of mean) 。因为样本标准差s 不能直接反映样本平均数.x 与总体平均数μ究竟误差多少, 所以, 平均数的误差实质上是样本平均数与总体平均数之间的相对误差。可推出样本平均数的标准误为:
σ.x=(1/根号n)σ
与总体标准差σ类似,样本平均数的标准误σ.x
也无法求出,只能估计。即用样本平均数的标准误:s.x=(1/根号n)s
s.x 反映了样本平均数的离散程度。标误越小, 说明样本平均数与总体平均数越接近,否则,表明样本平均数比较离散。当n →∞时, s.x 趋向于σ.x 。
Excel2010中有STDEV, STDEV.P, STDEV.S, STDEVA,STDEVPA等6个函数,如下图:
http://s11/bmiddle/0029pplrzy6NkphytTk3a&690
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具体差别是:STDEV代表standard deviation,翻译成标准差或者标准偏差,反映数值相对于平均值 (mean) 的离散程度。.S代表Sample(样本),.P代表Population(总体)。STDEV.S就是样本标准差。STDEV.P则是总体标准差。两者的差别就是方差计算时前者用(样本数-1)而后者用(样本数)作为分母。在使用时,我们大量接触的是样本,所以普遍使用根号内除以(n-1)来计算标准差,如在抽样统计中。而总体标准差则用到总体平均数已知的情况,比如在统计一个班学生的成绩时。
STDEVA也是样本标准差,它与STDEV函数的区别是文本值和逻辑值(TRUE或FALSE)也将参与计算。所以在不包含逻辑值或文本值时,两者结果是一样的。STDEVPA则是计算时包含文本值和逻辑值的总体标准差。