Calcul de l’écart type et de la variance

Collez une série de nombres : la moyenne, la variance et l’écart type s’affichent, avec le choix entre population entière et échantillon.

Écart type2
Variance4
Moyenne5
Médiane4,5

n = 8 · min = 2 · max = 9 · étendue = 7

Ce que mesure l’écart type

L’écart type indique de combien les valeurs s’éloignent en moyenne de leur moyenne. Deux classes peuvent avoir 12 de moyenne : l’une avec des notes de 11 à 13 (écart type faible), l’autre de 4 à 19 (écart type élevé). Il s’exprime dans la même unité que les données, ce qui le rend plus parlant que la variance.

Les formules

  1. Calculez la moyenne m des n valeurs.
  2. Pour chaque valeur, calculez l’écart à la moyenne et élevez-le au carré.
  3. Additionnez ces carrés.
  4. Divisez par n (population) ou par n − 1 (échantillon) : c’est la variance.
  5. Prenez la racine carrée de la variance : c’est l’écart type.

Exemple détaillé

Série : 4, 8, 6, 5, 7. La moyenne vaut 30 ÷ 5 = 6. Les écarts au carré valent 4, 4, 0, 1 et 1, soit une somme de 10. Variance de population : 10 ÷ 5 = 2 ; écart type : √2 ≈ 1,414. Variance d’échantillon : 10 ÷ 4 = 2,5 ; écart type : √2,5 ≈ 1,581.

Détail du calcul
ValeurÉcart à 6Carré
4−24
824
600
5−11
711

Population ou échantillon ?

Utilisez la population quand vos données couvrent tout le groupe étudié (toutes les notes d’une classe). Utilisez l’échantillon (division par n − 1, correction de Bessel) quand vos données ne sont qu’une partie d’un ensemble plus grand et que vous voulez estimer sa dispersion. Les calculatrices notent souvent σ pour la population et s pour l’échantillon. Dans un tableur, ce sont les fonctions ECARTYPE.PEARSON et ECARTYPE.STANDARD.

Interpréter le résultat

Pour une distribution en cloche, environ 68 % des valeurs se trouvent à moins d’un écart type de la moyenne et 95 % à moins de deux. Le coefficient de variation (écart type ÷ moyenne) permet de comparer la dispersion de séries d’ordres de grandeur différents. Pour la moyenne et la médiane seules, voir le calcul de moyenne.

Questions fréquentes

Quelle différence entre variance et écart type ?

L’écart type est la racine carrée de la variance. La variance est exprimée dans l’unité au carré, l’écart type dans l’unité d’origine.

Un écart type peut-il être négatif ?

Non. Il est nul quand toutes les valeurs sont identiques et positif sinon.

Combien de valeurs faut-il ?

Au moins une pour la population et au moins deux pour l’échantillon.