Variantiecalculator
Bereken de variantie van uw gegevensset om de verspreiding en verspreiding ervan te begrijpen.
Voer uw gegevens in
Inhoudsopgave
Uitgebreide gids voor variatie
{% trans "Variance stands as a fundamental concept in statistics, serving as a key measure of data dispersion and variability. This comprehensive guide explores variance in depth, including its applications, different types, and importance in statistical analysis." %}
Wat is Variance?
{% trans "Variance quantifies how far a set of numbers are spread out from their mean. It's the average of the squared differences from the mean, providing a measure of the data's variability. Unlike simpler measures like range, variance accounts for every data point's deviation from the mean, making it more robust and informative." %}
Belangrijkste kenmerken van Variance:
- Altijd niet-negatief (≥ 0)
- Gemeten in vierkante eenheden van de oorspronkelijke gegevens
- Gevoelig voor uitschieters
- Gebruikt voor het vergelijken van dispersies over datasets
- Vormt de basis voor vele geavanceerde statistische technieken
Bevolking vs. Monstervariantie
Er zijn twee soorten verschillen, elk met verschillende toepassingen in statistische analyse:
Population Variance (σ2)
Gebruikt wanneer gegevens van een hele populatie beschikbaar zijn.
waarbij:
- σ2 = Bevolkingsvariatie
- x = Elke waarde
- μ = gemiddelde populatie
- N = Totale bevolkingsomvang
Monstervariantie (s2)
Gebruikt wanneer alleen een steekproef van de populatie beschikbaar is.
waarbij:
- s2 = Monstervariatie
- x = Elke waarde
- x̄ = Monstergemiddelde
- n = Monstergrootte
{% trans "The sample variance uses (n - 1) in the denominator instead of n to create an unbiased estimator of the population variance. This adjustment, known as Bessel's correction, accounts for the fact that samples typically underestimate the true population variance." %}
Toepassingen van Variance
Financiën en investeringen
- Meet risico en volatiliteit in beleggingen
- Kerncomponent van moderne portefeuilletheorie
- Gebruikt in optiesprijsmodellen
- Hulp bij diversificatiestrategieën
Kwaliteitscontrole
- Controleert de consistentie van het fabricageproces
- Identificeert buitencontroleprocessen
- Helpt bij het handhaven van productnormen
- Vermindert gebreken door variantieanalyse
Onderzoek en wetenschap
- Valideert experimentele resultaten
- Formulieren basis voor hypothese testen
- Gebruikt in ANOVA en andere statistische tests
- Beoordeelt de betrouwbaarheid van de meting
Gegevenswetenschap
- Functieselectie in machine learning
- Dimensionaliteitsreductietechnieken
- Modelprestatie-evaluatie
- Beoordeling van het belang van de kenmerken
Verhouding tot andere statistische maatregelen
Variantie houdt nauw verband met andere statistische maatregelen:
Maatregel | Relatie met Variance |
---|---|
Standaardafwijking | Vierkante wortel van variantie (σ of s) |
Variatiecoëfficiënt | Standaardafwijking gedeeld door gemiddelde |
Couvarium | Verlengt variantie tot meetrelatie tussen twee variabelen |
F-test | Vergelijkt variaties van twee populaties |
Geavanceerde overwegingen
Beperkingen van de variatie
- Zwaar beïnvloed door uitschieters
- Moeilijk te interpreteren in originele eenheden (door squaring)
- Niet geschikt voor het vergelijken van datasets met verschillende eenheden
- Minder robuust dan sommige andere dispersiemaatregelen
Wanneer alternatieve maatregelen moeten worden gebruikt
- Gebruik mediane absolute afwijking (MAD) voor robuustheid tegen uitschieters
- Gebruik interkwartielbereik (IQR) voor scheve distributies
- Variatiecoëfficiënt gebruiken bij het vergelijken van datasets met verschillende middelen
- Overweeg standaardafwijking wanneer u resultaten in originele eenheden nodig heeft
Statistisch inzicht
{% trans "Understanding when to use population variance versus sample variance is crucial for accurate statistical analysis. In real-world applications, we typically only have access to samples, making the sample variance formula (with n-1 in the denominator) the more commonly used approach for estimating the true variability in a population." %}
Variantieformule
Variance is een maat voor de spreiding tussen getallen in een dataset. Het meet hoe ver elk getal in de set is van het gemiddelde en dus van elk ander getal in de set.
waarbij:
- s2 is de variantie
- Σ is de som van
- x is elke waarde in de gegevensverzameling
- μ is het gemiddelde van de gegevensverzameling
- n = het aantal waarden
Hoe de Variance te berekenen
Om variatie te berekenen, volg deze stappen:
-
1Bereken het gemiddelde (gemiddelde) van de gegevensverzameling
-
2Trek het gemiddelde van elke waarde af en kwadraat het resultaat
-
3Bereken het gemiddelde van deze kwadraatverschillen
Tolken
Begrijpen wat de variantie je vertelt over je gegevens:
-
1Kleine variatie:
Geeft aan dat de datapunten dicht bij het gemiddelde liggen en weinig variatie vertonen.
-
2Grote variatie:
Geeft aan dat de gegevenspunten over een breder scala van waarden worden verspreid.
-
3Zero Variance:
Geeft aan dat alle waarden in de gegevensverzameling identiek zijn.
Praktische voorbeelden
Voorbeeld 1Testscores
Een klas studenten heeft testscores: 85, 87, 89, 91, 93
Gemiddelde = 89
Variantie = 10
Deze kleine variantie geeft aan dat de scores dicht bij het gemiddelde zijn geclusterd.
Voorbeeld 2Voorraadprijzen
Dagelijkse voorraad prijzen meer dan een week: $100, $120, $90, $130, $110
Gemiddelde = $110
Variantie = 250
Deze grotere variatie toont een aanzienlijke prijsvolatiliteit.
Voorbeeld 3Temperatuurmetingen
Dagelijkse temperaturen: 20°C, 20°C, 20°C, 20°C, 20°C
Gemiddelde = 20°C
Variantie = 0
Zero variantie duidt op constante temperatuur.