【excel中组距式数列标准差】在统计学中,标准差是衡量数据离散程度的重要指标。对于未分组的原始数据,计算标准差相对简单,但当数据以组距式数列(即分组后的频数分布表)形式呈现时,计算标准差的方法会有所不同。本文将介绍如何在Excel中对组距式数列进行标准差的计算,并通过一个实例加以说明。
一、组距式数列的标准差计算方法
组距式数列是将数据按照一定的区间(组距)划分,并统计每个区间内的频数。由于每个区间的具体数值未知,只能用组中值(即每组的中间值)作为该组的代表值来计算平均数和标准差。
计算步骤如下:
1. 确定组中值:每组的组中值 = (组下限 + 组上限)/ 2
2. 计算加权平均数:
$$
\bar{x} = \frac{\sum (f_i \cdot m_i)}{\sum f_i}
$$
其中,$ f_i $ 是第i组的频数,$ m_i $ 是第i组的组中值。
3. 计算每个组的平方差:
$$
(m_i - \bar{x})^2
$$
4. 计算加权方差:
$$
s^2 = \frac{\sum f_i \cdot (m_i - \bar{x})^2}{\sum f_i - 1}
$$
5. 计算标准差:
$$
s = \sqrt{s^2}
$$
二、Excel中的实现方式
在Excel中,可以通过以下步骤计算组距式数列的标准差:
1. 输入数据:将组别、组中值、频数分别输入表格。
2. 计算加权平均数:使用公式 `=SUMPRODUCT(频数范围, 组中值范围)/SUM(频数范围)`。
3. 计算每个组的平方差:使用公式 `(组中值 - 平均数)^2`。
4. 计算加权方差:使用公式 `=SUMPRODUCT(频数范围, 平方差范围)/(SUM(频数范围)-1)`。
5. 计算标准差:使用 `=SQRT(方差)`。
三、实例分析
以下是某班级学生身高分组的数据示例:
组别 | 组中值(m) | 频数(f) |
1 | 150 | 5 |
2 | 155 | 10 |
3 | 160 | 15 |
4 | 165 | 8 |
5 | 170 | 2 |
计算过程:
1. 加权平均数:
$$
\bar{x} = \frac{(150×5)+(155×10)+(160×15)+(165×8)+(170×2)}{5+10+15+8+2} = \frac{4900}{40} = 122.5
$$
2. 平方差计算:
组中值 | 频数 | (m - x̄)² | f×(m - x̄)² |
150 | 5 | 156.25 | 781.25 |
155 | 10 | 56.25 | 562.5 |
160 | 15 | 6.25 | 93.75 |
165 | 8 | 42.25 | 338 |
170 | 2 | 156.25 | 312.5 |
3. 加权方差:
$$
s^2 = \frac{781.25 + 562.5 + 93.75 + 338 + 312.5}{40 - 1} = \frac{2088}{39} ≈ 53.54
$$
4. 标准差:
$$
s = \sqrt{53.54} ≈ 7.32
$$
四、总结
指标 | 数值 |
加权平均数 | 122.5 |
方差 | 53.54 |
标准差 | 7.32 |
在Excel中处理组距式数列时,关键是正确计算组中值,并利用加权方法计算平均数和标准差。虽然Excel没有直接针对组距式数据的内置函数,但通过手动计算或使用公式仍可高效完成。
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