1、标准差的概念与计算方法标准差(Standard Deviation)是一组数值自平均值分散开来的程度的一种测量观念。一个较大的标准差,代表大部分的数值和其平均值之间差异较大;一个较小的标准差,代表这些数值较接近平均值。 例如,两组数的集合 0, 5, 9, 14 和 5, 6, 8, 9 其平均值都是 7 ,但第二个集合具有较小的标准差。 标准差可以当作不确定性的一种测量。例如在物理科学中,做重复性测量时,测量数值集合的标准差代表这些测量的精确度。当要决定测量值是否符合预测值,测量值的标准差占有决定性重要角色:如果测量平均值与预测值相差太远(同时与标准差数值做比较),则认为测量值与预测值互相矛
2、盾。这很容易理解,因为值都落在一定数值范围之外,可以合理推论预测值是否正确。标准差的简易计算公式 假设有一组数值 x1, ., xN (皆为实数),其平均值为: 此组数值的标准差为: 一个较快求解的方式为: 一随机变量 X 的标准差定义为: 须注意并非所有随机变量都具有标准差,因为有些随机变量不存在期望值。 如果随机变量 X 为 x1,.,xN 具有相同机率,则可用上述公式计算标准差。从一大组数值当中取出一样本数值组合 x1,.,xn ,常定义其样本标准差: 范例 这里示范如何计算一组数的标准差。例如一群孩童年龄的数值为 5, 6, 8, 9 : 第一步,计算平均值 n = 4 (因为集合里有
3、 4 个数),分别设为: 用 4 取代 N 此为平均值。 第二步,计算标准差 用 4 取代 N 用 7 取代 1.2.5 试件在规定温度下保湿养生 6d,浸水 1d 后,进行无侧限抗压强度试验,并计算抗压强度试验结果的平均值和偏差系数。计算公式为:R =(R1+R2+R3+Rn) (1)Cv = /R (2)其中:R混合料所侧强度平均值,MPa;Ri各侧定强度值,MPa;n 实验样本数;Cv偏差系数;实验结果标准差。4试件的养生规定的温度为:冰冻地区 202 非冰冻地区 252。1.2.6 不同交通类别道路上,水泥稳定混合料的 7d 浸水抗压强度应符合表-2 的规定。1.2.7 根据表-2 的强度标准,限定合适的水泥剂量。此剂量试件室内试验结果的平均抗压强度(R)公式(3)的要求:R Rd /(1- Z.Cv) (3)式中:Rd设计抗压强度;Cv试验结果的偏差系数(以小数计);Z标准正态分布表中随保证率而变的系数:高速公路和一级公路应取保证率 95%,此时Z=1.645;一般公路取保证率 90%,即 Z=1.282。