Для характеристики колеблемости (вариации) изучаемого признака в совокупности используются специальные показатели вариации к которым относятся:
- размах вариации (R);
- среднее линейное отклонение ();
- дисперсия ();
- среднее квадратичное отклонение ();
- коэффициент вариации (V).
Размах вариации представляет собой разность между наибольшим и наименьшим значениями варьирующего признака:
.
Среднее линейное отклонение представляет собой среднюю арифметическую из абсолютных отклонений вариант от их среднего значения. Среднее линейное отклонение может быть простым и взвешенным:
; .
Дисперсия представляет собой среднюю арифметическую из квадратов отклонений вариант от их средней арифметической. Дисперсия вычисляется по формулам простой и взвешенной средней:
; .
Среднее квадратическое отклонение представляет собой корень квадратный из дисперсии:
; .
Вышеперечисленные показатели относятся к абсолютным показателям вариации.
Относительным показателем вариации является коэффициент вариации, который определяется следующим образом:
.
Коэффициент вариации является критерием надежности средней: если он велик (более 40 %), то это свидетельствует о большой колеблемости в величине признака у отдельных единиц данной группы, а следовательно, средняя недостаточно надежна. Таким образом, коэффициент вариации является показателем степени однородности совокупности.
В том случае, если совокупность разбита на группы, то помимо общей дисперсии, которая рассчитывается для всей совокупности в целом, можно рассчитать групповые дисперсии () и межгрупповую ().
Между этими дисперсиями существует связь:
,
которая называется правилом сложения дисперсий, где - средняя из групповых дисперсий.
;
где
- среднее значение признака в группе.
Межгрупповая дисперсия рассчитывается следующим образом
;
где - средняя для всей совокупности.
Правило сложения дисперсий используется для определения степени тесноты связи между признаками (результативным и факториальным) с помощью эмпирического корреляционного отношения (), которое определяется по следующей формуле:
Причем, эмпирическое корреляционное отношение рассчитывается по результативному признаку.
В статистике разработаны приемы упрощенного вычисления средней арифметической и дисперсии. Одним из наиболее эффективных способов упрощения является способ условных моментов, который основан на свойствах средней арифметической. Используя его, получают следующие формулы:
;
;
,
где А – условное начало (обычно за условное начало принимают варианту, наиболее часто встречающуюся в совокупности);
М1 – условный момент первого порядка, который определяется:
;
M2 – условный момент второго порядка