标准差越大说明什么?样本标准差分母为何是n-1

大家好,今天给大家介绍一下标准差 。标准差是统计学领域的一个重要概念 。有些地方晦涩难懂,特别是为什么样本标准差的分母是n-1而不是n或n-2 。接下来,我将一一介绍,并用电脑模拟其中的难点 。
什么是标准差?我们看两组数字[28, 29, 30, 31, 32], [10, 20, 30, 40, 50],它们的平均值是30,这两组数字是一样的吗?其实这两组数字的离散度是有很大区别的 。

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用numpy模块计算,两组的标准差相差10倍
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方差是实际值和期望值之间的平方差的平均值 。方差,通俗地说,就是偏离中心的程度!用来衡量一批数据的波动(即这批数据与平均值的偏差),称之为这组数据的方差 。记为 S2 。在样本量相同的情况下,方差越大,数据波动越大,越不稳定 。标准差是方差的平方根 。方差和标准差在不同情况下使用,易于计算 。
(标准差的英文解释)
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方差公式
标准偏差公式
困难来了,总体标准差和样本标准差的公式不同,如下图
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【标准差越大说明什么?样本标准差分母为何是n-1】样本标准差公式中,分母为n-1 。
为什么样本标准差的分母是n-1而不是n或n-2?
我们使用计算机建模,环境(.7)
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参数说明:
Sigma 表示总体标准差
S为样本标准差
=0表示样本标准差的分母为n
=1表示样本标准差的分母为n-1
=2表示样本标准差的分母为n-2
算法思路:
1.模拟种群(1000 个随机数服从正态分布)
2. 从总体中随机抽样(100 个随机数)
3.分别计算总体和样本的标准差,然后相减得到差值
4.循环1000次试验,加1000次得到
5.第三步,取n,n-1,n-2为样本标准差的分母,最终得到
观察,ddof1的绝对值最小3.8
ddof1=1 表示样本标准差的分母为n-1
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总结:s个样本标准差的分母是n-1,更接近真实总体标准差 。通过计算机模拟,我们证明了为什么样本标准差的分母 n-1 比 n 或 n-2 更合适 。
源代码:
如果您对代码有任何问题,请将反馈发送到您的电子邮件
# -*- : utf-8 -*-
'''
为什么样本标准差的分母是n-1
'''
numpy 作为 np
#试验次数
试用=1000
#正态分布的人口规模
=1000
#正态分布样本量
=100
#分母状态
#=0 表示样本标准差的分母为n
#=1 表示样本标准差为n-1
#=2 表示样本标准差为 n-2
=[0,1,2]
#返回样本标准差与总体标准差的距离之和
def():
#总体标准差与样本标准差之差
=0
对于我在范围内(试用):
=list(np..(size=))
#人口标准差
sigma=np.std(,ddof=0)
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#随机抽样
=.(,)
s=np.std(,ddof=)
=sigma-s
+=
#选择最佳模型
def():
=([0])
=([1])
=([2])
={}
["ddof0"]=
["ddof1"]=
["ddof2"]=
=()
打印
'''
对于我在范围内(试用):