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Scarto quadratico medio campionario (deviazione standard) e varianza campionaria

Gli indici di dispersione sono indicatori numerici per la misura della variabilità dei dati in una distribuzione di frequenze.

Indici significativi di dispersione sono:

  • il range o campo di variazione campionario

  • lo scarto semplice medio campionario

  • lo scarto quadratico medio campionario (o deviazione standard campionaria) e la varianza campionaria

  • lo scarto interquantile campionario

Definizione 1

Assegnata la serie di dati {Studenti/matematica}, di media campionaria Studenti/matematica, si definisce scarto quadratico medio campionario (o deviazione standard campionaria) il numero non negativo

Studenti/matematica
1

Il quadrato di tale numero è detto varianza campionaria

Studenti/matematica
2

Si osservi che in alcuni testi è possibile trovare in luogo delle (1) e (2) le seguenti altre due formule che definiscono la deviazione standard e la varianza campionaria

Studenti/matematica
3
Studenti/matematica
4

Esempio

Assegnati i dati {2,5,8,7,3}, calcolarne deviazione standard e varianza campionaria

Innanzitutto è necessario calcolare la media campionaria della serie assegnata, utilizzando la formula data dalla sua definizione:

Studenti/matematica

Utilizzando la (1) è possibile poi calcolare la deviazione standard campionaria

Studenti/matematica
Studenti/matematica

Utilizzando la (2), o semplicemente calcolando il quadrato della deviazione standard campionaria, è possibile calcolare la varianza campionaria

Studenti/matematica

È importante osservare che gli indici di dispersione considerati sono “invarianti per traslazione”. In altre parole, gli indici di dispersione di qualsiasi nuova serie di dati Studenti/matematica ottenuta da Studenti/matematica sommando (o sottraendo) a ciascun termine la costante Studenti/matematica, sono gli stessi della serie di dati Studenti/matematica, ossia

Studenti/matematica
Studenti/matematica
Studenti/matematica
Studenti/matematica

dove con il pedice Studenti/matematica si sono intesi gli indici relativi alla serie Studenti/matematica.