方差是什麼意思

方差(Variance)是統計學中的一個重要概念,用來衡量一個樣本中的變異程度,或者說是數據的分散程度。它是每個數據點與樣本平均數的差的平方和的平均數。方差的單位是原數據單位的平方單位。

假設我們有一組數據 ( x_1, x_2, \ldots, x_n ),這些數據的均值(平均數)為 ( \bar{x} ),那麼方差的計算公式為:

[ \text{Variance} = \frac{1}{n-1} \sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2 ]

這裡,( n ) 是樣本的大小,分母中的 ( (n-1) ) 稱為Bessel's correction,這是在用樣本方差估計總體方差時的一個修正。如果不進行這個修正,直接用 ( n ) 來除,得到的是樣本方差(Sample Variance)。

方差大小的意義在於,方差越大,數據點越分散,樣本對應的總體的變異越大;反之,方差越小,數據點越集中,樣本對應的總體的變異越小。

在實際應用中,方差是一個非常有用的工具,它可以用來檢驗樣本是否來自某個特定的總體,或者用來比較不同樣本之間的變異程度。此外,方差也是其他統計學概念(如標準差、T檢驗、F檢驗等)的重要組成部分。