08 4-1-8 الانحراف المعياري لمجموعة من القيم
الانحراف المعياري σ هو الجذر التربيعي لمتوسط مربعات انحرافات القيم عن وسطها الحسابي.
\[\begin{gathered}\sigma = \sqrt ( \Sigma (x - x\end{gathered}\]̄)² ÷ n )
- نحسب الوسط x̄.
- نحسب (x − x̄) لكل قيمة ثم نربعها.
- نجمع المربعات ونقسم على n.
- نأخذ الجذر التربيعي.
لاحظ: مجموع الانحرافات (x − x̄) يساوي صفرًا دائمًا، ولذلك نربع الانحرافات.
علّل: نربع الانحرافات لإزالة الإشارات السالبة فلا يلغي بعضها بعضًا.
مثال 1: أوجد σ للقيم 4 ، 6 ، 8 ، 10 ، 12.
الحل:
x̄ = 40 ÷ 5 = 8
الانحرافات: −4 ، −2 ، 0 ، 2 ، 4
المربعات: 16 ، 4 ، 0 ، 4 ، 16
المجموع = 40
التباين = 40 ÷ 5 = 8
\[\begin{gathered}\sigma = \sqrt{8} \approx 2.83\end{gathered}\]
مثال 2: أوجد σ للقيم 2 ، 4 ، 4 ، 4 ، 5 ، 5 ، 7 ، 9.
الحل:
x̄ = 40 ÷ 8 = 5
الانحرافات: −3 ، −1 ، −1 ، −1 ، 0 ، 0 ، 2 ، 4
المربعات: 9 ، 1 ، 1 ، 1 ، 0 ، 0 ، 4 ، 16
المجموع = 32
\[\begin{gathered}\sigma = \sqrt{32 \div 8} = \sqrt{4} = 2\end{gathered}\]
مثال 3: أوجد σ للقيم 12 ، 15 ، 13 ، 17 ، 18.
الحل:
x̄ = 75 ÷ 5 = 15
الانحرافات: −3 ، 0 ، −2 ، 2 ، 3
المربعات: 9 ، 0 ، 4 ، 4 ، 9
المجموع = 26
\[\begin{gathered}\sigma = \sqrt{26 \div 5} = \sqrt{5.2} \approx 2.28\end{gathered}\]
مثال 4: أوجد σ للقيم 1 ، 3 ، 5 ، 7.
الحل:
x̄ = 4
الانحرافات: −3 ، −1 ، 1 ، 3
المربعات: 9 ، 1 ، 1 ، 9
المجموع = 20
\[\begin{gathered}\sigma = \sqrt{20 \div 4} = \sqrt{5} \approx 2.24\end{gathered}\]
تذكر: الأخطاء الشائعة:
- جمع الانحرافات دون تربيعها (الناتج صفر).
- نسيان الجذر في النهاية.
- تربيع الوسط بدل الانحراف.