Variância e desvio padrão
Variância e desvio padrão são medidas de dispersão, ou seja, parâmetros utilizados na Estatística para calcular o quanto os dados de um conjunto de valores podem variar.
A variância (V) permite determinar o afastamento da média que os dados de um conjunto analisado apresentam. Para isso, determina-se o valor médio das diferenças quadradas da média.
O desvio padrão (DP) é calculado a partir da variância, ao ser a raiz quadrada desse parâmetro.
Fórmulas de variância e desvio padrão
Para calcular a variância de todos os valores de um conjunto de dados utiliza-se a fórmula:
Onde,
: variância
xi: valor analisado
: média aritmética do conjunto
n: número de dados do conjunto
Essa fórmula representa a variância populacional e para encontrá-la:
- Primeiramente, devemos calcular a média aritmética do conjunto;
- Em seguida, subtraímos de cada valor do conjunto a média calculada e elevamos o resultado ao quadrado;
- Por fim, somamos todos os valores e dividimos pelo número de dados.
Quando o conjunto de dados é muito grande e queremos utilizar uma amostra aleatória devemos empregar a fórmula de variância amostral:
Como o desvio padrão é expresso pela raiz quadrada da variância, basta que seja extraída a raiz do resultado calculado pela fórmula anterior.
Portanto, o desvio padrão é um dado que apresenta a mesma unidade do conjunto de números na amostra, o que é útil para a análise e comparação.
Saiba mais sobre as medidas de dispersão.
Como calcular a variância e o desvio padrão
Utilizaremos como exemplo a figura abaixo, que apresenta a altura de quatro construções (em metros), para calcular o desvio padrão e a variância.
1º passo: calcular a média aritmética dos valores.
Para calcular a média deve-se somar todas as alturas e dividir pelo número de dados apresentados.
Observe na imagem a seguir o quanto cada altura se distancia da média.
2º passo: calcular a variância
Agora, substituímos a média () e os valores do conjunto (Xn) na fórmula de variância.
3º passo: calcular o desvio padrão
Para encontrar o desvio padrão basta tirar a raiz quadrada do valor da variância.
Observe a imagem a seguir com a sinalização do desvio padrão. Podemos perceber que dois prédios estão próximos de um “padrão” enquanto dois estão acima e abaixo, respectivamente.
Saiba mais sobre desvio padrão.
Exercícios resolvidos sobre variância e desvio padrão
Questão 1
Calcule o desvio padrão dos seguintes conjuntos de valores:
a) 148 – 170 – 155 – 131
b) 86 – 92 – 91 – 95 – 90 – 89 – 94
Questão 2
A eleição para conselheiro tutelar de uma cidade contava com dois candidatos. Observe na tabela a seguir a quantidade de votos válidos recebidos por cada um deles nas 5 urnas utilizadas para depositar os votos.
Candidato | Urna 1 | Urna 2 | Urna 3 | Urna 4 | Urna 5 |
---|---|---|---|---|---|
A | 17 | 18 | 21 | 13 | 20 |
B | 22 | 12 | 19 | 23 | 11 |
Qual candidato obteve a melhor média de votos e o menor desvio padrão nas 5 urnas?
a) Candidato A
b) Candidato B
c) Os dois candidatos
Questão 3
Três alunos estavam treinando para uma corrida que aconteceria nos jogos escolares e o treinador anotava a distância alcançada por cada um deles ao realizar 5 voltas individualmente em um tempo fixo. Confira o resultado na tabela a seguir.
Aluno | Volta 1 | Volta 2 | Volta 3 | Volta 4 | Volta 5 |
---|---|---|---|---|---|
João | 210 m | 198 m | 215 m | 210 m | 196 m |
Carlos | 189 m | 190 m | 203 m | 197 m | 192 m |
Pedro | 204 m | 201 m | 199 m | 188 m | 193 m |
Qual dos alunos obteve o resultado mais regular?
a) João
b) Carlos
c) Pedro
d) Os três tiveram o mesmo resultado.
Questão 4
Durante o ano de 2020 foi realizado pelo Procon um levantamento de preços de dois itens da cesta básica nos 5 supermercados existentes uma pequena cidade. O resultado está apresentado na tabela abaixo (em R$) para alimentos da mesma marca.
Arroz (1 kg) | 6,90 | 8,90 | 7,78 | 8,83 |
6,48 |
9,04 |
---|---|---|---|---|---|---|
Feijão (1 kg) |
8,20 |
7,90 | 9,05 | 8,40 | 7,59 | 10,99 |
a) Qual é a média, a variância e o desvio padrão dos preços de cada alimento?
b) Qual alimento apresenta os preços mais homogêneos?
Pratique mais com:
- Exercícios de Desvio Padrão
- Exercícios sobre medidas de dispersão
- Exercícios de Média, Moda e Mediana
- Exercícios sobre Estatística
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Complemente seus estudos com os conteúdos:
- Média Aritmética Ponderada
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Variância e desvio padrão. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/variancia-e-desvio-padrao/. Acesso em: