統計検定3級|流し読みレッスン 第43話

観測値の散らばりの尺度 ③ 標準偏差に戻す理由とまとめ

さえちゃん
さえ

前回は「なぜ2乗するのか」を面積のイメージで考えたね。今回はいよいよ最終回。標準偏差の意味とまとめだよ!

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第43話

観測値の散らばりの尺度 ③ 標準偏差に戻す理由とまとめ

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統計検定3級|流し読みレッスン 第43話

観測値の散らばりの尺度 ③ 標準偏差に戻す理由とまとめ

偏差を2乗して「面積」として考える発想は便利ですが、困ったことが一つあります。

分散の単位が、元のデータと違ってしまうのです。

テスト点数の分散の単位は「点²」(点の2乗)です。身長ならcm²、年収なら円²です。

「点²」と言われても、直感的にイメージできませんよね。

B組の分散は200ですが、厳密には「200点²」。散らばりの感覚には結びつきません。

ここで平方根を取れば、面積から長さに戻したのと同じことになります。

9m²の正方形の一辺は3m、100m²なら10m。平方根=元の単位に戻す操作なのです。

これが標準偏差です。分散200の平方根を取ると、標準偏差は約14.14。単位は「点」に戻ります。

【記憶タイム】
標準偏差
(ひょうじゅんへんさ)
分散の平方根。元のデータと同じ単位で散らばりを表す値(記号 s)
✍ 紙に3回書いてみよう

「平均から平均的に±14点くらい離れている」と、感覚的に読めるようになるのです。

平均70点を中心に標準偏差約14.14点の幅を示した数直線40100平均70標準偏差の幅(約±14.14点)(点数)

標準偏差があると、平均値だけでは見えなかったデータに、幅を持たせて捉えられます。

さえ

標準偏差の±の幅が大きいほど、データは全体的にばらついてるって判断できるんだよ!

分散と標準偏差、使い分けも見ておきましょう。

分散(s²)は単位が元の2乗。計算上の便利さや、理論的な扱いに向いています。

標準偏差(s)は単位が元と同じ。実際の散らばりを直感的に把握するのに向いています。

実用的には、標準偏差を使う場面が圧倒的に多いです。

「平均±標準偏差くらいの幅にデータが散らばっている」という読み方ができるからです。

分散は「面積」、標準偏差は「長さ」。両者は表裏一体の関係です。

さえ

「面積で計算→長さに戻して読み取る」って流れ、しっかりイメージできたかな?

それでは、このシリーズのポイントを整理しましょう。

散らばりの尺度:平均が同じでも分布が違えば意味は違う。それを数値で表す手法です。

6ステップ:①平均→②偏差→③2乗→④平均→⑤分散→⑥平方根で標準偏差でしたね。

2乗する意味:散らばりを「面積」として捉え、外れ値の影響をはっきり反映させるためでした。

標準偏差に戻す意味:単位を元のデータと同じにして、直感的に読み取れるようにするためでした。

記号は、分散=s²、標準偏差=s。この2つを整理して覚えておきましょう。

分散と標準偏差は、平均値と並んでもっともよく使われる統計量のひとつです。

Excelで実際にデータを入れて計算してみると、6ステップが一気に体感できるはずです。

さえ

実際の計算は、Excel補助資料で確認してね!VAR.P関数とSTDEV.P関数を使えば一発だよ!

次は「データの標準化と変動係数」を学びます。