Escribe los números cuya dispersión quieres medir, separados por punto y coma ( ; ). Se calculan a la vez la desviación típica poblacional σ y la desviación típica muestral s, junto con la media, las varianzas y la suma de cuadrados.
Índice
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Qué puedes hacer en esta página
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¿Para qué sirve este cálculo?
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Cómo usar
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Fórmulas y figuras
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Símbolos y términos
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Qué conviene saber de antemano
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Cómo calcularlo con Excel
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Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
-
Cómo calcularlo con Python
-
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
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Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
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Las ventajas de DataChef
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Funciones relacionadas
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Todas las calculadoras de NumberChef
Qué puedes hacer en esta página
- Escribe los números separados por punto y coma ( ; ) y obtendrás al instante la desviación típica (también llamada desviación estándar)
- Se muestran juntas la desviación típica poblacional \(\sigma\) (se divide entre \(N\)) y la desviación típica muestral \(s\) (se divide entre \(N-1\))
- También se calculan la media \(\mu\), la suma de cuadrados \(\sum (x_i-\mu)^2\) y las varianzas \(\sigma^2,\ s^2\), así que puedes seguir todos los pasos de un vistazo
- En esta misma página encontrarás también una explicación sencilla de las fórmulas y las fórmulas listas para copiar en Excel, Hojas de cálculo de Google y Python
¿Para qué sirve este cálculo?
Un valor z (puntuación típica) indica a cuántas desviaciones típicas de la media está una nota: \(z = \dfrac{x - \text{media}}{\text{desviación típica}}\). La desviación típica está justo en el denominador.
Si la nota media de la clase es 5,5 y la desviación típica es 1, un 7 tiene \(z = (7 - 5{,}5) \div 1 = 1{,}5\), es decir, está 1,5 desviaciones típicas por encima de la media. Esta es la idea que hay detrás de la tipificación de variables que se estudia en Bachillerato, de las pruebas estandarizadas y de la evaluación relativa. También explica por qué la misma nota destaca más en un examen en el que las notas están muy juntas (poca dispersión).
Por muy precisa que sea la fabricación, la longitud de los tornillos y el peso de las piezas varían un poco. Las fábricas miden esa variación con la desviación típica y controlan el proceso para que «la media ± 3 desviaciones típicas» quede dentro de las especificaciones del cliente.
Cuanto menor es la desviación típica, más uniformes y mejores son los productos. La desviación típica es una medida tan básica que mejorar la calidad casi puede describirse como el trabajo de reducirla.
Dos inversiones pueden tener la misma rentabilidad media del 5 %, pero aquella cuyas rentabilidades tienen una desviación típica mayor tiene años de grandes ganancias y años de grandes pérdidas, así que se considera más arriesgada.
En finanzas, la desviación típica de las rentabilidades se llama volatilidad y es la medida de riesgo más habitual. En las decisiones importantes sobre dinero, fíjate en la dispersión (la desviación típica) además de en la media.
Dos ciudades pueden tener la misma temperatura media anual. Si la desviación típica de sus temperaturas mensuales es pequeña, el clima de esa ciudad es suave durante todo el año; si es grande, el verano y el invierno son muy distintos.
La desviación típica convierte en un número si el clima es estable o cambiante, algo que la media por sí sola no muestra. Se usa para comparar climas y para planificar cultivos y turismo.
Los valores de referencia que aparecen en los resultados de un análisis de sangre se fijan a veces recogiendo datos de muchas personas sanas y tomando aproximadamente «la media ± 2 desviaciones típicas» (en la práctica, cada prueba usa un método adecuado a la forma de su distribución).
Conocer la desviación típica ayuda a mantener la calma: estar un poco fuera del intervalo de referencia no significa automáticamente que estés enfermo, porque algunas personas sanas también quedan fuera.
Fórmulas y figuras
Símbolos y términos
Símbolos
| \(x_1, x_2, \ldots, x_N\) | x sub uno, x sub dos, …, x sub N | Cada uno de los datos cuya dispersión quieres medir. (Ejemplo: las notas de 8 alumnos) |
| \(N\) | N | El número de datos. (Ejemplo: para 8 alumnos, \(N = 8\)) |
| \(\mu\) | mi | La media. Esta letra griega representa la media de una población. La media de una muestra se escribe \(\bar{x}\) («x barra»), pero se calcula igual. |
| \(x_i - \mu\) | x sub i menos mi | La desviación. Indica cuánto se aleja cada dato de la media. |
| \(S\) | S | La suma de cuadrados de las desviaciones, \(\sum (x_i-\mu)^2\), que resulta de elevar al cuadrado cada desviación y sumarlas todas. La varianza y la desviación típica se construyen a partir de ella. |
| \(\sigma^2\) | sigma al cuadrado | La varianza poblacional: la suma de cuadrados dividida entre el número de datos \(N\). |
| \(\sigma\) | sigma | La desviación típica poblacional, la raíz cuadrada de la varianza poblacional. Es el símbolo más conocido de la dispersión. |
| \(s^2\) | s al cuadrado | La varianza muestral (cuasivarianza): la suma de cuadrados dividida entre \(N-1\). |
| \(s\) | s | La desviación típica muestral, la raíz cuadrada de la varianza muestral. |
| \(\sum\) | sigma (signo de sumatorio) | Un símbolo que significa «súmalos todos». \(\sum_{i=1}^{N} x_i\) es la suma desde \(x_1\) hasta \(x_N\). |
Términos
| desviación típica (desviación estándar) | Un número que indica cuánto se dispersan los datos alrededor de la media. Es la raíz cuadrada de la varianza y, como su unidad es la misma que la de los datos, sirve como referencia de «la distancia habitual a la media». Es la medida de dispersión más habitual. |
| varianza | La media de las desviaciones elevadas al cuadrado (las diferencias entre cada dato y la media). Indica lo grande que es la dispersión, pero su unidad queda al cuadrado, por lo que lo habitual es calcular su raíz cuadrada para obtener la desviación típica. |
| desviación | La diferencia entre un dato y la media (\(x_i - \mu\)). Si es positiva, el dato está por encima de la media; si es negativa, por debajo. Si se suman tal cual siempre dan 0, por eso se elevan al cuadrado antes de usarlas. |
| suma de cuadrados | Las desviaciones elevadas al cuadrado y sumadas todas. La varianza y la desviación típica se construyen a partir de este valor. |
| población | El grupo completo que quieres estudiar. Si tus datos son este grupo completo, usa la desviación típica poblacional \(\sigma\). |
| muestra | Una parte de los datos tomada de una población (el grupo completo). Cuando estimas la dispersión del grupo completo a partir de una muestra, usa la desviación típica muestral \(s\). |
| cuasivarianza (varianza muestral insesgada) | La varianza que se usa para estimar la varianza de una población a partir de una muestra. Se divide la suma de cuadrados entre \(N-1\). Dividir entre \(N\) daría una dispersión menor que la de la población, así que se corrige dividiendo entre una unidad menos. |
| corrección de Bessel | La corrección que consiste en dividir entre \(N-1\) en lugar de entre \(N\) al calcular la varianza muestral. \(N-1\) también se llama grados de libertad. |
Qué conviene saber de antemano
Esto es lo que te ayuda a usar el cálculo de esta página entendiendo de verdad lo que haces, y no solo pulsando el botón.
| La media (6.º de Primaria, 11-12 años) |
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| Números negativos y paréntesis (1.º de ESO, 12-13 años) |
|
| Potencias (1.º de ESO, 12-13 años) |
|
| Raíces cuadradas (2.º de ESO, 13-14 años) |
|
| Distribución y dispersión de los datos (de 3.º de ESO a Bachillerato, 14-18 años) |
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Cómo calcularlo con Excel
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Número de datos N | =CONTAR(B1:B8) |
| Suma Σx | =SUMA(B1:B8) |
| Media μ | =PROMEDIO(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Suma de cuadrados S | =DESVIA2(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Varianza poblacional σ² | =VARP(B1:B8) |
| Desviación típica poblacional σ | =DESVESTP(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Varianza muestral s² | =VAR(B1:B8) |
| Desviación típica muestral s | =DESVEST(B1:B8) |
La primera tabla muestra 18 como media μ. La desviación típica poblacional σ de la tercera tabla es aproximadamente 4,899, y la desviación típica muestral s de la cuarta tabla es aproximadamente 5,237.
Para usar otra cantidad de datos, añade (o quita) filas de números y cambia «B1:B8» en las fórmulas por tu rango de datos real (para 10 datos, B1:B10).
DESVESTP y VARP, que terminan en «P», son para una población (se divide entre N). DESVEST y VAR, sin la «P», son para una muestra (se divide entre N − 1). DESVIA2 da la suma de cuadrados de las desviaciones en un solo paso.
Cómo calcularlo con Hojas de cálculo de Google
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Número de datos N | =CONTAR(B1:B8) |
| Suma Σx | =SUMA(B1:B8) |
| Media μ | =PROMEDIO(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Suma de cuadrados S | =DESVIA2(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Varianza poblacional σ² | =VARP(B1:B8) |
| Desviación típica poblacional σ | =DESVESTP(B1:B8) |
| Valor 1 | 10 |
| Valor 2 | 12 |
| Valor 3 | 23 |
| Valor 4 | 23 |
| Valor 5 | 16 |
| Valor 6 | 23 |
| Valor 7 | 21 |
| Valor 8 | 16 |
| Varianza muestral s² | =VAR(B1:B8) |
| Desviación típica muestral s | =DESVEST(B1:B8) |
En Hojas de cálculo de Google también puedes usar DESVESTP y VARP para una población, y DESVEST y VAR para una muestra.
Cómo calcularlo con Python
import statistics
numbers = [10, 12, 23, 23, 16, 23, 21, 16] # los números cuya dispersión quieres medir
mean = statistics.mean(numbers) # media μ
pstdev = statistics.pstdev(numbers) # desviación típica poblacional σ (se divide entre N)
pvariance = statistics.pvariance(numbers) # varianza poblacional σ²
sstdev = statistics.stdev(numbers) # desviación típica muestral s (se divide entre N-1)
svariance = statistics.variance(numbers) # varianza muestral s²
print(f"Número de datos: {len(numbers)} / Suma: {sum(numbers)} / Media: {mean}")
print(f"Varianza poblacional σ²: {pvariance} / Desviación típica poblacional σ: {pstdev}")
print(f"Varianza muestral s²: {svariance} / Desviación típica muestral s: {sstdev}")
La fórmula en LaTeX y otras notaciones matemáticas (para copiar)
μ = Σxᵢ ÷ N
\mu = \frac{x_1 + x_2 + \cdots + x_N}{N}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>μ</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>+</mo>
<msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub>
<mo>+</mo>
<mo>⋯</mo>
<mo>+</mo>
<msub><mi>x</mi><mi>N</mi></msub>
</mrow>
<mi>N</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
mu = (x_1 + x_2 + cdots + x_N) / N
Mean[data]
mu := add(x[i], i = 1 .. N)/N;
mu = mean(x);
μ = (x_1 + x_2 + ⋯ + x_N)/N
S = Σ(xᵢ − μ)²
S = \sum_{i=1}^{N} (x_i - \mu)^2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<munderover>
<mo>∑</mo>
<mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow>
<mi>N</mi>
</munderover>
<msup>
<mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>i</mi></msub><mo>−</mo><mi>μ</mi><mo>)</mo></mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</math>
S = sum_(i=1)^N (x_i - mu)^2
Total[(data - Mean[data])^2]
S := add((x[i] - mu)^2, i = 1 .. N);
S = sum((x - mean(x)).^2);
S = ∑_(i=1)^N (x_i − μ)^2
σ² = S ÷ N, s² = S ÷ (N − 1)
\sigma^2 = \frac{S}{N}, \qquad s^2 = \frac{S}{N-1}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>σ</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>S</mi><mi>N</mi></mfrac>
<mo>,</mo>
<mspace width="1em"/>
<msup><mi>s</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<mfrac><mi>S</mi><mrow><mi>N</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac>
</mrow>
</math>
sigma^2 = S/N, s^2 = S/(N-1)
popVar = S/n; sampleVar = Variance[data] (* N es una función predefinida de Mathematica, por eso el número de datos se llama n *)
sigma2 := S/N; s2 := S/(N - 1);
popVar = S/N; sampleVar = var(x);
σ^2 = S/N, s^2 = S/(N−1)
σ = √(σ²), s = √(s²)
\sigma = \sqrt{\sigma^2} = \sqrt{\dfrac{S}{N}}, \qquad s = \sqrt{s^2} = \sqrt{\dfrac{S}{N-1}}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>σ</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt><mfrac><mi>S</mi><mi>N</mi></mfrac></msqrt>
<mo>,</mo>
<mspace width="1em"/>
<mi>s</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt><mfrac><mi>S</mi><mrow><mi>N</mi><mo>−</mo><mn>1</mn></mrow></mfrac></msqrt>
</mrow>
</math>
sigma = sqrt(S/N), s = sqrt(S/(N-1))
popSD = Sqrt[S/n]; sampleSD = StandardDeviation[data] (* N es una función predefinida de Mathematica, por eso el número de datos se llama n *)
sigma := sqrt(S/N); s := sqrt(S/(N - 1));
popSD = sqrt(S/numel(x)); sampleSD = std(x);
σ = √(S/N), s = √(S/(N−1))
Cómo pedirle a ChatGPT que haga el cálculo
Eres un asistente de cálculo estadístico. Haz el siguiente cálculo ejecutando realmente código de Python y basa tu respuesta solo en los números del resultado de la ejecución (no respondas con cálculo mental ni suposiciones). Para los siguientes datos, calcula cada uno de los valores indicados. Datos: 10 ; 12 ; 23 ; 23 ; 16 ; 23 ; 21 ; 16 1. El número de datos, la suma y la media 2. La suma de cuadrados de las desviaciones (la diferencia de cada dato con la media, elevada al cuadrado y sumadas todas) 3. La varianza poblacional σ² (se divide entre N) y la desviación típica poblacional σ 4. La varianza muestral s² (se divide entre N − 1) y la desviación típica muestral s Muestra las fórmulas que has usado y los números del resultado de la ejecución.
Cómo usar
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1Introduce los númerosEscribe en los campos los números con los que quieres calcular
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2CalculaHaz clic en el botón «Calcular»
-
3Consulta el resultadoEl resultado aparece al instante. En la misma página también encontrarás el desarrollo del cálculo y la explicación de la fórmula
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