KWALIFIKACJA EKA5 - TEST WIEDZY NR 2

PYTANIE NR 3.
Załóżmy, że prowadzisz analizę statystyczną dotyczącą dochodów pracowników w firmie. Otrzymujesz następujące dane:
PracownikDochód
A3000
B4000
C5000
D6000
E7000

Jakie jest odchylenie standardowe dla tych danych?
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Odchylenie standardowe (dla populacji) to pierwiastek z wariancji. Średnia z danych wynosi 5000. Suma kwadratów odchyleń od średniej: 2000²+1000²+0²+1000²+2000²=10 000 000. Wariancja: 10 000 000/5=2 000 000, więc √2 000 000=1414,21.

Pełne wyjaśnienie:

Odchylenie standardowe jest miarą zmienności (rozproszenia) wartości wokół średniej. W tym zadaniu dochody to: 3000, 4000, 5000, 6000, 7000.

1) Obliczenie średniej
Średnia arytmetyczna: (3000+4000+5000+6000+7000)/5 = 25 000/5 = 5000.

2) Odchylenia od średniej i ich kwadraty

  • 3000 − 5000 = −2000, a (−2000)² = 4 000 000
  • 4000 − 5000 = −1000, a (−1000)² = 1 000 000
  • 5000 − 5000 = 0, a 0² = 0
  • 6000 − 5000 = 1000, a 1000² = 1 000 000
  • 7000 − 5000 = 2000, a 2000² = 4 000 000

Suma kwadratów odchyleń: 4 000 000 + 1 000 000 + 0 + 1 000 000 + 4 000 000 = 10 000 000.

3) Wariancja i odchylenie standardowe
Wariancja populacyjna to średnia kwadratów odchyleń, więc dzielimy przez liczbę obserwacji n=5: 10 000 000/5 = 2 000 000.
Odchylenie standardowe to pierwiastek z wariancji: √2 000 000 ≈ 1414,21.

Dlaczego pozostałe wyniki są błędne?

  • Wartość "2000" bywa mylona z rozstępem lub z połową rozstępu; nie wynika z poprawnego wzoru na odchylenie standardowe.
  • Wartość "2500" może pochodzić z przypadkowego uśredniania różnic lub błędnego dzielenia; nie odpowiada pierwiastkowi z wariancji dla tych danych.
  • Wartość "5000" to średnia dochodów, a nie miara rozproszenia; mylenie średniej z odchyleniem standardowym to częsty błąd.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź, czy wynik ma sens: przy danych równomiernie oddalonych od średniej o 1000 i 2000, odchylenie standardowe powinno być większe niż 1000 i mniejsze niż 2000, co pasuje do 1414,21.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Odchylenie standardowe opisuje, jak bardzo dochody "rozrzucają się" wokół średniej. Im większa wartość, tym większe zróżnicowanie wynagrodzeń. Jest pierwiastkiem z wariancji, więc ma tę samą jednostkę co dochód (np. zł).
Zsumuj wszystkie wartości i podziel przez ich liczbę. Dla 3000, 4000, 5000, 6000, 7000 suma wynosi 25 000, a liczba obserwacji 5, więc średnia to 25 000/5 = 5000.
Kwadraty powodują, że odchylenia ujemne i dodatnie nie znoszą się wzajemnie oraz mocniej "karzą" duże różnice. Dzięki temu miara zmienności rzeczywiście odzwierciedla rozproszenie danych, a nie tylko sumę znakowanych różnic.
  1. Wyznacz średnią (tu: 5000).
  2. Policz odchylenia od średniej.
  3. Podnieś odchylenia do kwadratu i zsumuj.
  4. Podziel przez n (wariancja populacyjna).
  5. Spierwiastkuj, aby dostać odchylenie standardowe.
Nie, dla typowych danych odchylenie standardowe jest mniejsze od rozstępu (maksimum minus minimum). Rozstęp tu to 7000−3000=4000, a odchylenie standardowe 1414,21 jest wyraźnie mniejsze, co jest logiczne.
Wersja populacyjna dzieli sumę kwadratów odchyleń przez n. Wersja dla próby (estymator) dzieli przez n−1, co zwykle daje nieco większy wynik. Na egzaminie kluczowe jest, by zadanie jasno wskazywało, którą wersję liczyć.
5000 to średnia dochodów, czyli poziom "centralny" danych. Odchylenie standardowe ma opisywać rozproszenie wokół tej średniej, a nie samą średnią. Pomyłka wynika często z mylenia miar położenia (średnia) z miarami zmienności.
Porównaj je z typowymi odchyleniami od średniej. Tutaj wartości są oddalone od 5000 o 0, 1000 i 2000, więc wynik powinien być między 1000 a 2000. 1414,21 spełnia to kryterium, więc jest wiarygodny.
Tak. W praktyce często liczy się średnią i odchylenie standardowe dla płac, kosztów lub sprzedaży, aby ocenić zmienność i przygotować raporty. Ważne jest dobranie właściwej funkcji: dla populacji albo dla próby, zależnie od celu analizy.
Najczęstsze to: pomylenie dzielenia przez n i n−1, zatrzymanie się na wariancji (brak pierwiastka), błędy w potęgowaniu (np. 2000²) oraz podstawienie średniej jako wyniku. Pomaga zapisywanie kroków i kontrola rzędu wielkości.
info

Statystycznie 68% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Odchylenie standardowe (dla populacji) to pierwiastek z wariancji."

Źródła:

  • Wikipedia (PL), "Odchylenie standardowe" — definicja i wzory, https://pl.wikipedia.org/wiki/Odchylenie_standardowe (dostęp: 2026-02-28)
  • Wolfram MathWorld, "Standard Deviation" — definicja i wzór, https://mathworld.wolfram.com/StandardDeviation.html (dostęp: 2026-02-28)
  • OpenStax, "Introductory Statistics" — sekcja o wariancji i odchyleniu standardowym, https://openstax.org/details/books/introductory-statistics (dostęp: 2026-02-28)

Materiały:

  • Podręczniki i repetytoria ze statystyki opisowej dla szkół średnich/technikum
  • Materiały dydaktyczne o miarach zmienności (wariancja, odchylenie standardowe)
  • Ćwiczenia z obliczeń w arkuszu kalkulacyjnym (funkcje odchylenia standardowego)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego