化学分析中的统计学
方差
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如果说标准偏差是一个读数离平均值的典型距离,那么方差不过是这段距离的平方——也就是还没开最后那一刀方根之前的标准偏差。它是衡量一组数有多分散的更原始、更数学化的量,尽管它本身不那么容易直接想象。
严格地说,方差是各测量值与平均值之差的平方的平均。平方做了两件事:让每个差都变正,使它们无法相互抵消;并给那些偏离最远的读数额外的权重。由于差被平方,方差算出来带的是平方单位——这正是化学家通常宁可报告它的方根、即标准偏差的原因。
它之所以重要,是因为当若干相互独立的误差来源叠加时,方差(不像标准偏差)是直接相加的——这使方差成为追踪不确定度如何在一次计算中累积起来的天然「货币」。它的提醒在于解读:平方的单位使它不便于直接读取,所以它往往在幕后工作,而被报告出来的是标准偏差。
若称量贡献了 0.3 毫克的标准偏差,稀释又贡献 0.4 毫克,则合成的不确定度是把它们的方差相加,0.09 加 0.16,再开方,得到 0.5 毫克。
相互独立的误差来源以方差相加,而非以标准偏差相加。
方差等于标准偏差的平方,标准偏差等于方差的方根;两者承载相同的信息,一个用平方单位,另一个用原始单位。
又称
另见