SoupCalc

標準差計算器——樣本與母體

标准偏差計算器,可根據輸入參數快速計算並產生結果。

輸入所需參數後即可完成計算,並快速查看和比較主要結果。

本工具計算什麼

本計算器以個數與算術平均數來彙總一個數字清單,然後報告母體變異數、樣本變異數、母體標準差與樣本標準差。同時呈現兩種分母慣例,可防止結果被簡單標記為「標準差」而未說明其角色。

母體指標將輸入的值描述為完整的關注母體。樣本指標使用旨在從樣本估計母體變異數的修正。當只有一個觀測值時,樣本變異數與樣本標準差無法定義。

輸入欄位

輸入以逗號、空格、分號或換行分隔的有限數字。請使用一種測量定義與相容的單位。重複的觀測值仍屬於清單的一部分。

空白輸入會被拒絕。本工具無法識別缺失值標記、權重、次數分配表或小數逗號。請清理並記錄資料,而非讓無效記號在未被注意的情況下消失。

方法與公式

對於 n 個數值,平均值為 x̄,計算平方離差 (xᵢ − x̄)²

母體變異數 = Σ(xᵢ − x̄)² ÷ n

樣本變異數 = Σ(xᵢ − x̄)² ÷ (n − 1)

每個標準差為其對應變異數的非負平方根。變異數具有平方單位;標準差回到原始測量單位。樣本公式需要至少兩個觀測值。

計算範例

輸入 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9。共有 8 個觀測值,其平均值為 5

平方離差總和為 32。母體變異數為 32 ÷ 8 = 4,因此母體標準差為 √4 = 2。樣本變異數為 32 ÷ 7 ≈ 4.571429,得出樣本標準差 ≈ 2.13809

因此,輸出包含個數 8、平均值 5、母體變異數 4、母體標準差 2,以及樣本標準差 2.13809。

如何解讀結果

標準差衡量的是圍繞算術平均數的散佈。範例中的值 2 表示在母體慣例下,離差具有 2 個單位的均方根尺度。這並不意味著每個觀測值都在 2 個單位內,或分佈為常態。

當清單恰好為被描述的完整群體時,選擇母體欄。當觀測值被視為樣本且推論假設適用時,選擇樣本欄。在報告中請說明所使用的慣例。

準確性與限制

標準差對離群值敏感,對強烈偏態或多峰資料可能產生誤導。本計算器不會評估常態性、抽樣獨立性、偏差、不確定性、信賴區間,或平均值是否為有意義的中心。

浮點算術與直接的兩趟式計算對極端量級可能喪失精度。本工具並非任意精度的統計套件。在得出結論前,請審查收集設計、視覺化分佈,並保留原始資料。

資料來源

編輯記錄

作者:SoupCalc 編輯團隊

最後審閱日期:2026年8月14日

審閱範圍:母體與樣本分母、單位解釋、單一數值限制、分佈注意事項、NIST 參考文獻,以及八個數值的範例,均已核對。