Σ
SDCalc
متقدممتقدم·14 min

الانحراف المعياري الموزون

تعلّم كيفية حساب الانحراف المعياري الموزون عندما يكون لنقاط البيانات أهمية أو تكرارات مختلفة.

ما هو الانحراف المعياري الموزون؟

عندما يكون لنقاط البيانات مستويات مختلفة من الأهمية أو تمثل تكرارات مختلفة، نستخدم الانحراف المعياري الموزون. هذا شائع في تحليل المحافظ الاستثمارية وبيانات الاستطلاعات ذات أوزان أخذ العينات وحسابات المعدل التراكمي.

في الحسابات المعيارية (غير الموزونة)، تساهم كل نقطة بيانات بالتساوي في المتوسط والانحراف المعياري. لكن السيناريوهات الواقعية غالبًا ما تتطلب إعطاء بعض الملاحظات تأثيرًا أكبر من غيرها. استثمار بقيمة مليون دولار يجب أن يؤثر على حساب تقلبات محفظتك أكثر من مركز بقيمة 1,000 دولار. واستجابة استطلاع من مجموعة ديموغرافية أكبر يجب أن تحمل وزنًا أكبر عند تقدير معلمات المجتمع.

متى تستخدم الانحراف المعياري الموزون

استخدم الانحراف المعياري الموزون كلما كان لنقاط بياناتك أهمية أو تكرارات أو مستويات موثوقية مختلفة. الانحراف المعياري غير الموزون يفترض أن جميع النقاط متساوية الأهمية — وهو افتراض خاطئ في كثير من الأحيان.

صيغة الانحراف المعياري الموزون

أولاً، تحتاج إلى المتوسط الموزون:

المتوسط الموزون

x̄w = Σ(wᵢxᵢ) / Σwᵢ

ثم، الانحراف المعياري الموزون (نسخة المجتمع):

الانحراف المعياري الموزون (المجتمع)

σw = √[Σwᵢ(xᵢ - x̄w)² / Σwᵢ]

حيث wᵢ هي الأوزان، وxᵢ هي قيم البيانات، وx̄w هو المتوسط الموزون.

لبيانات العينة، استخدم الصيغة المصححة للتحيز (المماثلة لتصحيح بسل):

الانحراف المعياري الموزون (العينة)

sw = √[Σwᵢ(xᵢ - x̄w)² / (Σwᵢ - Σwᵢ²/Σwᵢ)]

تصحيح العينة أكثر تعقيدًا لأن “حجم العينة الفعلي” يعتمد على توزيع الأوزان. إذا كانت جميع الأوزان متساوية، تختزل إلى التصحيح المألوف n-1.

الحساب خطوة بخطوة

1

حساب المتوسط الموزون

اضرب كل قيمة في وزنها، اجمع هذه النواتج، واقسم على مجموع الأوزان.
2

حساب مربعات الانحرافات الموزونة

لكل قيمة، أوجد (القيمة - المتوسط الموزون)²، ثم اضرب في الوزن.
3

جمع مربعات الانحرافات الموزونة

اجمع جميع النواتج من الخطوة 2.
4

القسمة على مجموع الأوزان

للانحراف المعياري للمجتمع، اقسم على Σwᵢ. للعينة، استخدم تصحيح التحيز.
5

أخذ الجذر التربيعي

النتيجة هي الانحراف المعياري الموزون.

التطبيقات الواقعية

تقلبات المحفظة: في المالية، يجب أن يأخذ الانحراف المعياري للمحفظة في الاعتبار توزيعات الأصول المختلفة. تُحسب تقلبات محفظة 50% أسهم و50% سندات باستخدام الانحراف المعياري الموزون حيث الأوزان هي نسب التخصيص.

تحليل الاستطلاعات: غالبًا ما تمثل عينات الاستطلاع بعض الفئات الديموغرافية بشكل مفرط أو ناقص. يعدّل الترجيح ذلك لضمان أن النتائج تعكس المجتمع الحقيقي. الانحراف المعياري الموزون يلتقط التباين في المجتمع وليس فقط في العينة.

التقييم الأكاديمي: عند حساب المعدل التراكمي، تختلف المواد في عدد الساعات المعتمدة. مادة بأربع ساعات يجب أن تؤثر على معدلك أكثر من مادة بساعة واحدة. الحسابات الموزونة تتعامل مع هذا بشكل طبيعي.

التحليل التلوي: عند دمج نتائج من دراسات متعددة، يُوزَن كل دراسة حسب دقتها (غالبًا مقلوب التباين). هذا يعطي تأثيرًا أكبر للدراسات الأكبر والأكثر دقة.

أمثلة محلولة

مثال المحفظة: تأمل محفظة بثلاثة أسهم:

  • السهم A: عائد 15%، تخصيص 50% (الوزن = 0.50)
  • السهم B: عائد 8%، تخصيص 30% (الوزن = 0.30)
  • السهم C: عائد -2%، تخصيص 20% (الوزن = 0.20)

المتوسط الموزون = (0.50×15 + 0.30×8 + 0.20×(-2)) / 1.0 = 9.5%

الانحراف المعياري الموزون = √[(0.50×(15-9.5)² + 0.30×(8-9.5)² + 0.20×(-2-9.5)²)] = √[(0.50×30.25 + 0.30×2.25 + 0.20×132.25)] = √[15.125 + 0.675 + 26.45] = √42.25 = 6.5%

لاحظ التأثير

السهم C بتخصيص 20% فقط يساهم بشكل كبير في التقلبات لأن عائده ينحرف بشكل ملحوظ عن المتوسط الموزون. هذا بالضبط ما يلتقطه الانحراف المعياري الموزون — الانحراف والوزن معًا يهمان.

Further Reading

How to Read This Article

A statistics tutorial is a practical interpretation guide, not just a formula dump. It refers to the assumptions, notation, and reporting language that analysts need when they explain a result to a teacher, manager, client, or reviewer. The article body covers the specific topic, while the sections below create a common interpretation frame that readers can reuse across related metrics.

Reading goalWhat to focus onCommon mistake
DefinitionWhat the metric is and what quantity it summarizesTreating the formula as self-explanatory
Formula choiceSample versus population assumptions and notationUsing n when n-1 is required or vice versa
InterpretationWhether the result indicates concentration, spread, or riskCalling a large value good or bad without context

Frequently Asked Questions

How should I interpret a high standard deviation?

A high standard deviation means the observations are spread farther from the mean on average. Whether that spread is acceptable depends on the context: wide dispersion might signal risk in finance, instability in manufacturing, or genuine natural variation in scientific data.

Why do some articles mention n while others mention n-1?

The denominator reflects the difference between population and sample formulas. Population variance and population standard deviation use N because the full dataset is known. Sample variance and sample standard deviation often use n-1 because Bessel’s correction reduces bias when estimating population spread from a sample.

What is a statistical interpretation guide?

A statistical interpretation guide is a page that moves beyond arithmetic and explains meaning. It tells you what a metric is, when the formula applies, and how to describe the result in plain English without overstating certainty.

Can I cite this article in a report?

You should cite the underlying authoritative reference for formal work whenever possible. This page is best used as an explanatory bridge that helps you understand the concept before quoting the original standard or handbook.

Why include direct citations on every article page?

Direct citations give readers a route to verify the definition, notation, and assumptions. That improves trust and reduces the chance that a simplified explanation is mistaken for the entire technical standard.

Authoritative References

These sources define the concepts referenced most often across our articles. Bessel's correction is a sample adjustment, variance is a squared measure of spread, and standard deviation is the square root of variance expressed in the same units as the data.