考研求方差的方法如下:
求样本的平均值
设样本数据为 $x_1, x_2, ldots, x_n$,则样本均值 $bar{x}$ 可以通过下式计算:
$$
bar{x} = frac{x_1 + x_2 + ldots + x_n}{n}
$$
计算每个数据与平均数的差值
对每个数据点 $x_i$,计算其与样本均值 $bar{x}$ 的差值:
$$
d_i = x_i - bar{x}
$$
求差值的平方
将每个差值 $d_i$ 求平方:
$$
d_i^2 = (x_i - bar{x})^2
$$
求平方和
将所有差值的平方求和:
$$
sum_{i=1}^{n} d_i^2 = (x_1 - bar{x})^2 + (x_2 - bar{x})^2 + ldots + (x_n - bar{x})^2
$$
计算方差
将平方和除以样本容量 $n$(在样本方差的情况下)或 $n-1$(在总体方差的情况下):
$$
s^2 = frac{1}{n} sum_{i=1}^{n} d_i^2 quad text{(样本方差)}
$$
$$
s^2 = frac{1}{n-1} sum_{i=1}^{n} d_i^2 quad text{(总体方差)}
$$
示例
假设有一组数据 $1, 2, 3, 4, 5$,计算其样本方差:
求平均值
$$
bar{x} = frac{1 + 2 + 3 + 4 + 5}{5} = 3
$$
计算差值
$$
d_1 = 1 - 3 = -2, quad d_2 = 2 - 3 = -1, quad d_3 = 3 - 3 = 0, quad d_4 = 4 - 3 = 1, quad d_5 = 5 - 3 = 2
$$
求平方和
$$
sum_{i=1}^{5} d_i^2 = (-2)^2 + (-1)^2 + 0^2 + 1^2 + 2^2 = 4 + 1 + 0 + 1 + 4 = 10
$$
计算方差
$$
s^2 = frac{1}{5} sum_{i=1}^{5} d_i^2 = frac{1}{5} times 10 = 2
$$
因此,这组数据的样本方差为 2。
建议
在实际计算中,建议先计算样本均值,再逐个计算每个数据点与均值的差值,并求平方和,最后除以样本容量 $n$ 得到样本方差。
如果需要计算总体方差,则将分母改为 $n-1$。