Desviación estándar
Aprende a medir la dispersión de los datos usando la desviación estándar y comprende qué nos dice sobre un conjunto de datos.
Definición
- (sigma) = desviación estándar
- = cada valor de datos
- = la media (promedio)
- = número de valores
- = suma de todos los valores
Pruébalo ahora
Ejemplos resueltos
Encuentra la desviación estándar de:
Encuentra la media
→ Media =
Encuentra cada desviación de la media
, , , , → Desviaciones:
Eleva al cuadrado cada desviación
, , , , → Cuadrados:
Encuentra la media de las desviaciones al cuadrado (varianza)
→ Varianza =
Saca la raíz cuadrada para obtener la desviación estándar
→
Respuesta: La desviación estándar es aproximadamente , lo que significa que los valores típicamente difieren de la media en aproximadamente unidades.
Errores comunes
Olvidar elevar al cuadrado las desviaciones
Por qué está mal: Sin elevar al cuadrado, las desviaciones positivas y negativas se cancelarían, dando un resultado engañoso de cero.
Correcto: Siempre eleva al cuadrado las desviaciones: . Esto asegura que todos los valores sean positivos.
Olvidar la raíz cuadrada final
Por qué está mal: Sin la raíz cuadrada, tienes la varianza, no la desviación estándar. Miden lo mismo pero en diferentes unidades.
Correcto: Desviación estándar = . Siempre saca la raíz cuadrada al final.
Confundir las fórmulas de población y muestra
Por qué está mal: La desviación estándar de la muestra divide por en lugar de para corregir el sesgo al estimar de una muestra.
Correcto: Población: divide por . Muestra: divide por . En esta lección, usamos la fórmula de población.
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Problemas de práctica
15 problemas¿Qué mide la desviación estándar?
Por qué es importante
- Control de calidad: Las fábricas la usan para asegurar que los productos sean uniformes. Una desviación estándar baja significa productos confiables.
- Calificaciones de exámenes: Los profesores la usan para entender cuán variado es el rendimiento de los estudiantes.
- Finanzas: Los inversores la usan para medir el riesgo. Mayor desviación estándar = más volatilidad = más riesgo.
- Clima: Los meteorólogos la usan para describir la variabilidad de la temperatura.
- Deportes: Los entrenadores analizan la consistencia del rendimiento de los jugadores.
Aplicaciones del mundo real
Control de calidad en la fabricación
Las fábricas miden las dimensiones de los productos para asegurar uniformidad. La desviación estándar muestra cuánta variación existe.
Ejemplo:
Una fábrica de tornillos busca tornillos de mm de diámetro. Si la desviación estándar es mm, la mayoría de los tornillos están entre y mm.
La fábrica A produce tornillos con diámetro medio de mm y desviación estándar de mm. La fábrica B también produce tornillos con media de mm pero desviación estándar de mm.
¿Qué fábrica produce tornillos más uniformes?
Paso 1: Escribe la expresión matemática
Compara las desviaciones estándar:
Análisis de riesgo en inversiones
Los analistas financieros usan la desviación estándar para medir cuánto fluctúan los rendimientos de una inversión (volatilidad).
Ejemplo:
La acción A tiene rendimientos con desviación estándar de . La acción B tiene desviación estándar de . La acción B es más riesgosa porque sus rendimientos varían más.
Dos fondos de inversión tienen un rendimiento anual promedio de . El fondo X tiene una desviación estándar de , mientras que el fondo Y tiene una desviación estándar de .
¿Qué fondo es menos riesgoso para un inversor cauteloso?
Paso 1: Escribe la expresión matemática
Compara los niveles de riesgo:
Puntos clave
- 1La desviación estándar mide cuán dispersos están los datos respecto a la media
- 2Fórmula:
- 3Desviación estándar pequeña = datos agrupados cerca de la media
- 4Desviación estándar grande = datos alejados de la media
- 5Para calcular: encontrar la media, encontrar las desviaciones, elevarlas al cuadrado, encontrar la media de los cuadrados, sacar la raíz cuadrada
Preguntas frecuentes
Glosario
- Desviación estándar
- Una medida de cuán dispersos están los números respecto a la media, calculada como la raíz cuadrada de la varianza
- Varianza
- El promedio de las diferencias al cuadrado respecto a la media; el cuadrado de la desviación estándar
- Desviación
- La diferencia entre un punto de datos y la media ()
- Media
- El promedio de un conjunto de números; la suma dividida por la cantidad
- Población
- El grupo entero que se estudia; la desviación estándar poblacional divide por
- Muestra
- Un subconjunto de la población; la desviación estándar muestral divide por