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CALCULATRICE · Mathématiques

Calculatrice d’écart-type

Écart-type d’un échantillon ou d’une population, avec toutes les étapes : la moyenne, chaque écart et son carré, la variance et sa racine.

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s = √(Σ(x − x̄)² ÷ (n − 1)) pour un échantillon · σ = √(Σ(x − x̄)² ÷ n) pour une population

Données

1, 2 3; 4.5 …

Une partie d’un groupe plus large, par exemple 30 habitants d’une ville. La plupart des données réelles sont un échantillon.

Résultat

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Saisissez Nombres : le résultat se remplit au fur et à mesure.

Comment ça marche

  1. Collez ou saisissez vos nombres, séparés par des virgules, des espaces ou des retours à la ligne.
  2. Choisissez Échantillon si les nombres font partie d’un groupe plus large que vous voulez décrire, ou Population s’ils constituent le groupe entier.
  3. Lisez l’écart-type, puis suivez le calcul détaillé : la moyenne, l’écart de chaque valeur et son carré, leur somme, la variance et sa racine carrée.

Questions fréquentes

Faut-il utiliser l’écart-type de l’échantillon ou de la population ?

Utilisez la version échantillon (division par n − 1) quand vos nombres proviennent d’un groupe plus large dont vous voulez estimer la dispersion : réponses à une enquête, notes de quelques classes, mesures d’un lot. Réservez la version population (division par n) au cas où les nombres représentent tous les membres du groupe qui vous intéresse. Dans le doute, c’est un échantillon ; c’est aussi ce que suppose la fonction ECARTYPE.STANDARD des tableurs.

Pourquoi diviser par n − 1 et non par n ?

Parce que les écarts sont mesurés à partir de la moyenne de l’échantillon lui-même, plus proche de ses valeurs que la vraie moyenne de la population. Les carrés des écarts sont donc un peu trop petits en moyenne, et diviser par n − 1 au lieu de n (la correction de Bessel) retire ce biais de la variance. Avec 6 valeurs, la variance augmente d’un cinquième ; avec 1 000 valeurs, la différence n’est que de 0,1 %.

Quelle différence entre variance et écart-type ?

La variance est la moyenne des carrés des écarts ; elle s’exprime donc en unités au carré : cm², kg², points². L’écart-type est sa racine carrée et revient dans l’unité des données, c’est pourquoi c’est le chiffre que l’on cite. Pour 4, 8, 15, 16, 23 et 42, la variance de l’échantillon vaut 182 et l’écart-type environ 13,49.

Que signifient « à 1 écart-type ou moins » et « à 2 » ?

Combien de vos valeurs se trouvent à au plus un ou deux écarts-types de la moyenne. Pour des données en forme de cloche (loi normale), environ 68 % des valeurs tombent à un écart-type ou moins et 95 % à deux ou moins. Des données asymétriques ou des valeurs aberrantes peuvent éloigner fortement vos propres comptes de ces chiffres, et cet écart est en soi une information.

Que sont l’erreur type et le coefficient de variation ?

L’erreur type de la moyenne, s ÷ √n, indique avec quelle précision la moyenne de l’échantillon estime celle de la population ; elle diminue quand l’échantillon grandit. Le coefficient de variation divise l’écart-type par la moyenne et exprime la dispersion en pourcentage de la moyenne, ce qui permet de comparer des données d’échelles différentes. Il n’est pas défini quand la moyenne vaut 0 et se lit mal si des valeurs peuvent être négatives.

Exemples

Écart-type de l’échantillon 4, 8, 15, 16, 23, 42
Environ 13,49. La moyenne vaut 18, les carrés des écarts totalisent 910, et 910 ÷ (6 − 1) = 182 est la variance ; sa racine carrée vaut 13,4907.
Écart-type de la population 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9
Exactement 2. La moyenne vaut 5, les carrés des écarts totalisent 32, et 32 ÷ 8 = 4. Traités comme un échantillon, les mêmes nombres donnent 32 ÷ 7 = 4,571 et un écart-type d’environ 2,138.
Combien des valeurs 4, 8, 15, 16, 23, 42 sont à un écart-type de la moyenne ou moins ?
Quatre sur six (67 %) : 8, 15, 16 et 23 sont compris entre 4,51 et 31,49, soit 18 ± 13,49, tandis que 4 et 42 restent en dehors.

Écart-type ou Calculatrice de moyenne

Les deux lisent une liste de nombres. Cette page détaille la dispersion ; la Calculatrice de moyenne résume la liste dans son ensemble.