Ragioniamo un momento. Ciascuno di questi scarti, se l'osservazione è al di sopra della media, è positivo; negativo se è al di sotto della media. Il fatto è, però, che per come è costruita la media, la somma degli scarti positivi sarà eguale, in valore assoluto, a quella degli scarti negativi.
Riporto, in figura, la dimostrazione rigorosa di quanto affermato.
fig7.png
E allora? Se non possiamo procedere in questo modo come procediamo? La soluzione che è stata proposta è la seguente. Se ciascuno degli scarti lo si eleva al quadrato si ottiene una quantità che è sicuramente positiva: il quadrato di un numero, infatti, è sempre positivo.
Poi si fa la media di queste nuove quantità ottenendo ciò che si chiama
scarto quadratico medio (o
deviazione quadratica media o
varianza).
L'unità di misura di questa nuova grandezza è il quadrato dell'unità di misura dello scarto e della media. Per tale ragione si procede con l'estrazione della radice quadrata. E, in questo modo si ottiene, finalmente, la
deviazione standard.
La si indica con la lettera greca sigma minuscolo.
In formula:
fig8.png
Tale formula, però, va impiegata quando si hanno a disposizione i valori dell'intera popolazione. Se invece si sta lavorando con un campione si deve sostituire n con (n-1). Ovvero:
fig9.png
La dimostrazione di tale asserto (i tecnici si riferiscono ad esso come
stimatore corretto, o
non distorto) è un po' più articolata e non la propongo. Se qualcuno, particolarmente interessato ai dettagli matematici, la volesse avere, sarò lieto di fornirgliela.
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