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科学

標準偏差と標準誤差:データのばらつきと平均の精度

標本数を増やすと、個々の値のばらつきが変わらなくても平均の精度が上がる理由を確認します。

計算方法

標準偏差は観測値のばらつきを表します。平均の標準誤差は標本平均の不確かさを推定します。観測が独立している場合、標本標準偏差sを標本数nの平方根で割ります。単位は同じですが、答えている問いは異なります。標準誤差が小さくても、個々の値が近いとは限りません。

計算例

平均の標準誤差の計算機に標本標準偏差12、標本数36を入力すると、結果は2です。標準偏差を変えずに標本数を144にすると1になります。独立した観測の数を4倍にすると、推定される標準誤差は半分になります。

⁦s = 12; n = 36; SE = 12 / √36 = 2⁩

⁦s = 12; n = 144; SE = 12 / √144 = 1⁩

⁦s = σ × √(n / (n − 1))⁩

確認事項と限界

n−1を分母として計算した標本標準偏差を使います。5つの値を入力する標準偏差ツールは母集団の分母を使うため、その5件が標本なら下の式で換算してください。繰り返し観測や相関のある観測は独立した情報とは限りません。標準誤差だけでは信頼区間にならず、適切な臨界値と仮定も必要です。

関連する計算ツール

出典: NIST