Reine & Angewandte MathematikEntry № 03.04Geprüfte Formel

Standardabweichung Rechner — Varianz & Streuung online berechnen

Ermittelt die empirische Standardabweichung (s), die Populationsstreuung (σ) und die Varianz für statistische Datensätze.

Beliebte Suchbegriffe:Formel Standardabweichung StichprobeVarianz und Standardabweichung Unterschied
Standardabweichung & Varianz-Rechner
Step-by-Step Deviation Table (8 items):
xx − x̄(x − x̄)²
10-8.00064.000
12-6.00036.000
235.00025.000
235.00025.000
16-2.0004.000
235.00025.000
213.0009.000
16-2.0004.000
Statistical Summary
Standard Deviation (s)
5.2372
Arithmetic Mean: 18.000 across 8 observations
Variance ()27.4286
Sum of Squared Deviations (SS)192.000
Divisor Appliedn − 1 = 7
s = √[Σ(x − x̄)² / (n − 1)]
Mathematische Formel & HerleitungMathematische Standardnotation

Formelherleitung & mathematische Grundlagen

Berechnet die Wurzel aus der durch (n-1) geteilten Summe der quadrierten Abweichungen vom Mittelwert (Bessel-Korrektur).

Mathematische Standardnotation
s = √((1 / (n-1)) · ∑(x_i - x̄)²)
Dokumentierte Formel mit nachvollziehbarer Herleitung und Referenzwerten.

Variablendefinitionen & Maßeinheiten

x_i
Data Point
Individual numerical value in dataset
\bar{x} \text{ or } \mu
Arithmetic Mean
Average sum of all values divided by count
n
Sample Size
Total number of observations in sample
n - 1
Bessel's Correction
Divisor used for sample variance to correct downward bias
Schritt-für-Schritt-Berechnungsbeispiel

Sample Dataset: {10, 12, 23, 23, 16, 23, 21, 16}

Data Set:10, 12, 16, 16, 21, 23, 23, 23Count (n):8 observationsMode:Sample (n − 1)
1
Calculate Arithmetic Mean
Sum = 144 ; Mean (x̄) = 144 / 8 = 18.000
Average value of dataset.
2
Sum of Squared Deviations (SS)
(10-18)² + (12-18)² + 2(16-18)² + (21-18)² + 3(23-18)² = 64 + 36 + 8 + 9 + 75 = 192
Total squared distance from mean.
3
Sample Variance (s²)
s² = 192 / (8 − 1) = 192 / 7 = 27.4286
Variance with Bessel's correction.
4
Sample Standard Deviation (s)
s = √27.4286 = 5.2372
Square root of sample variance.
Fazit: Mean = 18.00; Sample Standard Deviation (s) = 5.2372; Sample Variance (s²) = 27.4286.
Detaillierte Fachanalyse

Why Bessel's Correction Uses (n − 1)

When calculating the variance of a sample, the observations tend to be closer to the sample mean than to the true, unknown population mean.

Dividing by n systematically underestimates population variance. Dividing by (n − 1) mathematically corrects this negative bias, ensuring the expected value of sample variance equals true population variance.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Häufig gestellte Fragen zu Standardabweichung & Varianz Rechner

When should I use Sample vs Population standard deviation?

Use Population (N) if your dataset includes every single member of the group you are studying (e.g., all 30 students in a specific classroom). Use Sample (n − 1) if your data is a random sample drawn from a larger population (e.g., 500 voters surveyed out of millions).

What does a high standard deviation indicate?

A high standard deviation means the data points are spread out widely across a large range of values. A low standard deviation means the data cluster tightly around the average.

What is the 68-95-99.7 empirical rule?

In a normal (bell-shaped) Gaussian distribution, ~68.2% of data falls within ±1σ of the mean, ~95.4% within ±2σ, and ~99.7% within ±3σ.

Can standard deviation be negative?

No. Standard deviation is the positive square root of variance (squared deviations), so it is always greater than or equal to zero.

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