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標準偏差の計算のしかた


実際に標準偏差を計算してみる前に、ちょっと復習です。試験の結果の例で言えば、平均点はクラスで1つ、標準偏差もクラスで1つです。標準偏差はクラス内の学力格差を表わす、というのが第1回の要点でした。また、先生が「うちのクラスの平均点は66点、標準偏差は13点です」というように、平均だけでなく標準偏差も発表してくれれば、みんな自分の偏差値(へんさち)を計算できるというのが第2回の要点でした。


標準偏差を計算してみよう

それでは標準偏差の計算をしてみましょう。手順は4つです。

手順1:平均を計算する
手順2:個々の値の「平均からのギャップ」を求める
手順3:「平均からのギャップ」をそれぞれ2乗した値の、平均を計算する
手順4:最後に平方根(ルート)を取る

となります。 たとえばグループAの3人のメンバーの点数がそれぞれ70点、40点、40点だとします。

すると平均は (70 + 40 + 40) / 3 = 50 点です(手順1)。この50点を個々の値から差し引いてやると、+20点、-10点、-10点で、これが各メンバーの、平均からのギャップです(手順2)。これらをそれぞれ2乗すると400、100、100で、これの平均は (400 + 100 + 100) / 3 = 200となります(手順3)。最後にルートして\sqrt{200}=14.1点(手順4)。これがグループAの標準偏差になります。

統計を勉強する人は、「まずは平均、おのおののギャップ、2乗し平均、ルート取る」みたいに歌でもラップでもいいので覚えましょう。


同じように、別のグループBの3人のメンバーの点数がそれぞれ100点、30点、20点だとするとどうでしょうか。ぜひ練習してみてください。平均は50点、標準偏差を計算してやると、35.6点となります。


初回に、標準偏差は格差の指標だと説明しました。平均点はグループAもグループBも50点ですが、標準偏差を比べてやると、グループAの方が14.1点、グループBの方が35.6点なので、格差はグループBの方が大きいという結論になります。3人だけのグループだとピンと来ませんが、たくさんいるグループでは標準偏差は「平均点からのみんなのギャップ」が平均的にどれくらいか、を表しています。

どうでしょうか。もし平均を計算する機会があったら、ぜひ標準偏差も一緒に計算してみてください。ここでは勉強のために手計算する方法を説明しましたが、実は標準偏差は平均と同様、エクセルなどで瞬時に求めることができます。

次は標準偏差と同じくらい大事な統計概念である、「相関係数」を勉強しましょう。

>> 相関係数(1)相関係数とは