標準差、變異數的函式名稱多到有點誇張:STDEV、STDEV.S、STDEV.P、STDEVP、STDEVA,變異數那邊又複製一輪。這篇一次把它們整理起來,講清楚樣本和母體差在哪、舊名字對應哪個新名字,以及 A 結尾的版本遇到文字會怎麼辦。
我自己的習慣很簡單:資料是抽樣來的就用 STDEV.S,是全部就用 STDEV.P,其他十幾個名字看到會認得就好。平均數、中位數這些「中心」的函式在 平均數會說謊 和 描述統計進階函式 講過,這篇只看資料「散得多開」。
範例資料
三篇統計函式整理共用同一份資料:一間茶飲店 8 天的氣溫、冰紅茶銷量與評分,放在 A 到 D 欄,第 1 列是標題。這篇主要用 B 欄和 C 欄:
| 氣溫(°C) | 銷量(杯) | 銷量(含休息日) | 評分 |
|---|---|---|---|
| 22 | 37 | 37 | 4 |
| 25 | 45 | 45 | 5 |
| 27 | 52 | 52 | 3 |
| 24 | 41 | 休息 | 5 |
| 30 | 63 | 63 | 4 |
| 33 | 78 | 78 | 2 |
| 29 | 58 | 58 | 4 |
| 31 | 63 | 63 | 5 |
C 欄的第 4 天店休,儲存格裡是文字「休息」,用來看 A 結尾的函式怎麼處理文字。
先手算一次
8 天銷量的平均是 54.625。每一天跟平均的差是:
| 銷量 | 與平均的差 | 差的平方 |
|---|---|---|
| 37 | −17.625 | 310.640625 |
| 45 | −9.625 | 92.640625 |
| 52 | −2.625 | 6.890625 |
| 41 | −13.625 | 185.640625 |
| 63 | 8.375 | 70.140625 |
| 78 | 23.375 | 546.390625 |
| 58 | 3.375 | 11.390625 |
| 63 | 8.375 | 70.140625 |
差的平方加總是 1293.875。把它除以 n 就是母體變異數,除以 n − 1 就是樣本變異數,變異數開根號就是標準差:
- 母體變異數:1293.875 ÷ 8 = 161.7344
- 樣本變異數:1293.875 ÷ 7 = 184.8393
- 母體標準差:√161.7344 = 12.7175
- 樣本標準差:√184.8393 = 13.5956
後面每個函式的結果都可以對回這幾個數字。
怎麼選
| 想算什麼 | 樣本(抽樣資料) | 母體(全部資料) | 舊名稱 |
|---|---|---|---|
| 標準差 | STDEV.S | STDEV.P | STDEV、STDEVP |
| 變異數 | VAR.S | VAR.P | VAR、VARP |
| 標準差,文字當 0 | STDEVA | STDEVPA | 無 |
| 變異數,文字當 0 | VARA | VARPA | 無 |
AVEDEV(平均絕對離差)和 DEVSQ(離差平方和)是兩個不同的統計量,沒有樣本與母體的分別,所以不在上面這張表裡,後面各有一節說明。
樣本和母體的差別:8 天的銷量如果只是從一整年裡抽出來看,就是樣本,要除以 n − 1 補償抽樣造成的低估。如果這 8 天就是我想分析的全部,就是母體,除以 n。
標準差
STDEV.S
樣本標準差,除以 n − 1。
語法:
- 值:數字、儲存格或範圍。範圍裡的文字與空白會被略過。至少要有 2 個數字,少於 2 個會得到
#DIV/0!。
8 天銷量的樣本標準差
=STDEV.S(B2:B9)結果是 13.5956,跟手算的 √184.8393 一樣。
STDEV
跟 STDEV.S 是同一件事,是舊版名稱,Sheets 仍然保留。
語法:
舊名稱 STDEV
=STDEV(B2:B9)結果一樣是 13.5956。新寫的公式我會用 STDEV.S,一看就知道是樣本。看到別人的表單裡有 STDEV,把它當樣本標準差讀就對了。
STDEV.P
母體標準差,除以 n。
語法:
8 天銷量的母體標準差
=STDEV.P(B2:B9)結果是 12.7175,比樣本標準差小一點。資料筆數越少,兩者差得越多。
STDEVP
STDEV.P 的舊名稱,結果相同。
語法:
舊名稱 STDEVP
=STDEVP(B2:B9)結果是 12.7175。
變異數
VAR.S
樣本變異數,除以 n − 1。變異數的單位是原單位的平方,所以這邊是「杯的平方」,比較難直接解讀,通常拿來當中間值。
語法:
8 天銷量的樣本變異數
=VAR.S(B2:B9)結果是 184.8393,等於 1293.875 ÷ 7。
VAR
VAR.S 的舊名稱。
語法:
舊名稱 VAR
=VAR(B2:B9)結果是 184.8393。
VAR.P
母體變異數,除以 n。
語法:
8 天銷量的母體變異數
=VAR.P(B2:B9)結果是 161.7344,等於 1293.875 ÷ 8。
VARP
VAR.P 的舊名稱。
語法:
舊名稱 VARP
=VARP(B2:B9)結果是 161.7344。
A 結尾:文字也算進去
A 結尾的四個函式,跟前面同名的差別只在處理文字:範圍裡的文字當 0 算進去,TRUE 當 1,FALSE 當 0。前面那幾個會把文字略過。
先看略過的結果。C 欄第 4 天是文字「休息」, 只用其他 7 個數字,結果是 13.4271。
STDEVA
樣本標準差,文字當 0。
語法:
含休息日,文字當 0 的樣本標準差
=STDEVA(C2:C9)「休息」變成 0,8 天的平均是 49.5,差的平方和是 3882,除以 7 開根號,得到 23.5493。跟略過文字的 13.4271 差了不少,因為 0 離其他天的銷量很遠,把離散程度拉得很大。
STDEVPA
母體標準差,文字當 0。
語法:
含休息日,文字當 0 的母體標準差
=STDEVPA(C2:C9)差的平方和 3882 除以 8 再開根號,得到 22.0284。
VARA
樣本變異數,文字當 0。
語法:
含休息日,文字當 0 的樣本變異數
=VARA(C2:C9)3882 ÷ 7 得到 554.5714。
VARPA
母體變異數,文字當 0。
語法:
含休息日,文字當 0 的母體變異數
=VARPA(C2:C9)3882 ÷ 8 得到 485.25。
坦白說,我自己幾乎沒用過 A 結尾的版本。資料裡混了文字,我通常會先決定那個儲存格應該是 0 還是空白,再用一般版本,這樣意思比較清楚。
其他的離散指標
AVEDEV
每個值與平均的絕對差,再取平均,不用平方,所以不會特別放大離群值。
語法:
8 天銷量的平均絕對離差
=AVEDEV(B2:B9)手算:17.625 + 9.625 + 2.625 + 13.625 + 8.375 + 23.375 + 3.375 + 8.375 = 87,除以 8 得到 10.875。它比標準差 12.7175 小,因為平方會讓大的差距更突出。
DEVSQ
每個值與平均的差的平方和,也就是前面表格最後加總的 1293.875。標準差和變異數的分子就是它,相關與迴歸的算式裡也常看到。
語法:
8 天銷量的離差平方和
=DEVSQ(B2:B9)結果是 1293.875。想自己驗證 VAR.S,用 ,會得到跟 VAR.S 一樣的 184.8393。
下一篇 相關與迴歸函式 會用同一份資料看氣溫跟銷量的關係。
接下來可以
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