Desviación estándar

Aprende a medir la dispersión de los datos usando la desviación estándar y comprende qué nos dice sobre un conjunto de datos.

Avanzado25 minLección

Definición

La desviación estándar es una medida de cuán dispersos están los números respecto a la media (promedio). Nos dice cuánto difieren típicamente los valores de los datos del promedio.
Donde:
  • (sigma) = desviación estándar
  • = cada valor de datos
  • = la media (promedio)
  • = número de valores
  • = suma de todos los valores
Punto clave: Una desviación estándar pequeña significa que los datos están cerca de la media. Una desviación estándar grande significa que los datos están lejos de la media.

Pruébalo ahora

¿Qué mide la desviación estándar?

Ejemplos resueltos

Encuentra la desviación estándar de:

1

Encuentra la media

Media =

2

Encuentra cada desviación de la media

, , , , Desviaciones:

3

Eleva al cuadrado cada desviación

, , , , Cuadrados:

4

Encuentra la media de las desviaciones al cuadrado (varianza)

Varianza =

5

Saca la raíz cuadrada para obtener la desviación estándar

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.

Visual interactivo

Constructor de diagrama de caja

12Q1: 16.524Q3: 3342
Mín
12
Q1
16.5
Mediana
24
Q3
33
Máx
42
RIC (Q3 - Q1):16.5
Rango:30
Datos ordenados:
12, 15, 18, 22, 24, 27, 31, 35, 42
n = 9

Haz clic en las partes del diagrama de caja para aprender qué representan.

Gráfico de barras

Part A(25%)
Part B(35%)
Part C(20%)
Part D(20%)

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¿Qué mide la desviación estándar?

Por qué es importante

La desviación estándar está en todas partes de la vida real:
  • 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.
¡Sin la desviación estándar, no podríamos saber si los datos están agrupados o dispersos!

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.

1Inténtalo tú mismo

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.

2Inténtalo tú mismo

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

La varianza es el promedio de las desviaciones al cuadrado de la media. La desviación estándar es la raíz cuadrada de la varianza. Miden lo mismo, pero la desviación estándar está en las mismas unidades que tus datos, lo que la hace más fácil de interpretar.
La varianza es el promedio de las desviaciones al cuadrado de la media. La desviación estándar es la raíz cuadrada de la varianza. Miden lo mismo, pero la desviación estándar está en las mismas unidades que tus datos, lo que la hace más fácil de interpretar.
No. La desviación estándar siempre es cero o positiva. Como elevamos todas las desviaciones al cuadrado (haciéndolas positivas) y luego sacamos una raíz cuadrada, el resultado no puede ser negativo. Una desviación estándar de cero significa que todos los valores son idénticos.
Si simplemente sumáramos las desviaciones, los valores positivos y negativos se cancelarían (su suma es cero). Elevar al cuadrado asegura que todos los valores se vuelvan positivos, así que se acumulan en lugar de cancelarse.

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

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