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भारित मानक विचलन

जब डेटा बिंदुओं का भार या आवृत्ति अलग-अलग हो तो भारित मानक विचलन की गणना करना सीखें।

भारित मानक विचलन क्या है?

जब डेटा बिंदुओं का महत्व या आवृत्ति अलग-अलग हो, तो हम भारित मानक विचलन का उपयोग करते हैं। यह पोर्टफोलियो विश्लेषण, प्रतिचयन भारों वाले सर्वेक्षण डेटा और GPA गणनाओं में सामान्य है।

मानक (अभारित) गणनाओं में, प्रत्येक डेटा बिंदु माध्य और मानक विचलन में समान रूप से योगदान करता है। लेकिन वास्तविक परिदृश्यों में अक्सर कुछ प्रेक्षणों को दूसरों की तुलना में अधिक प्रभाव देने की आवश्यकता होती है। ₹10 लाख का निवेश आपके पोर्टफोलियो की अस्थिरता गणना को ₹1,000 की स्थिति से अधिक प्रभावित करना चाहिए। बड़े जनसांख्यिकीय समूह से सर्वेक्षण प्रतिक्रिया को समष्टि प्राचलों का अनुमान लगाते समय अधिक भार मिलना चाहिए।

भारित SD कब उपयोग करें

जब भी आपके डेटा बिंदुओं का महत्व, आवृत्ति या विश्वसनीयता स्तर अलग-अलग हो, तब भारित मानक विचलन का उपयोग करें। अभारित SD मानता है कि सभी बिंदु समान रूप से मायने रखते हैं—जो अक्सर गलत धारणा होती है।

भारित SD सूत्र

पहले, आपको भारित माध्य की आवश्यकता है:

भारित माध्य

x̄w = Σ(wᵢxᵢ) / Σwᵢ

फिर, भारित मानक विचलन (समष्टि संस्करण):

भारित मानक विचलन (समष्टि)

σw = √[Σwᵢ(xᵢ - x̄w)² / Σwᵢ]

जहाँ wᵢ भार हैं, xᵢ डेटा मान हैं, और x̄w भारित माध्य है।

प्रतिदर्श डेटा के लिए, पूर्वाग्रह-संशोधित सूत्र का उपयोग करें (बेसल के संशोधन के अनुरूप):

भारित मानक विचलन (प्रतिदर्श)

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

प्रतिदर्श संशोधन अधिक जटिल है क्योंकि “प्रभावी प्रतिदर्श आकार” भारों के वितरण पर निर्भर करता है। यदि सभी भार समान हों, तो यह परिचित n-1 संशोधन में बदल जाता है।

चरण-दर-चरण गणना

1

भारित माध्य की गणना करें

प्रत्येक मान को उसके भार से गुणा करें, इन गुणनफलों का योग करें, और भारों के योग से भाग दें।
2

भारित वर्गित विचलनों की गणना करें

प्रत्येक मान के लिए, (मान - भारित माध्य)² ज्ञात करें, फिर भार से गुणा करें।
3

भारित वर्गित विचलनों का योग करें

चरण 2 के सभी गुणनफलों को जोड़ें।
4

भारों के योग से भाग दें

समष्टि SD के लिए, Σwᵢ से भाग दें। प्रतिदर्श SD के लिए, पूर्वाग्रह संशोधन का उपयोग करें।
5

वर्गमूल निकालें

अंतिम भारित मानक विचलन।

वास्तविक अनुप्रयोग

पोर्टफोलियो अस्थिरता: वित्त में, पोर्टफोलियो मानक विचलन को विभिन्न परिसंपत्ति आवंटनों का ध्यान रखना चाहिए। 50% शेयर, 50% बॉन्ड पोर्टफोलियो की अस्थिरता भारित SD का उपयोग करके गणना की जाती है जहाँ भार आवंटन प्रतिशत हैं।

सर्वेक्षण विश्लेषण: सर्वेक्षण प्रतिदर्श अक्सर कुछ जनसांख्यिकी का अधिक या कम प्रतिनिधित्व करते हैं। भारांकन इसके लिए समायोजन करता है, यह सुनिश्चित करता है कि परिणाम वास्तविक समष्टि को दर्शाते हैं। भारित SD समष्टि में परिवर्तनशीलता को पकड़ता है, केवल प्रतिदर्श में नहीं।

शैक्षणिक ग्रेडिंग: GPA की गणना करते समय, विभिन्न पाठ्यक्रमों के क्रेडिट घंटे अलग-अलग होते हैं। 4-क्रेडिट पाठ्यक्रम को आपके GPA को 1-क्रेडिट पाठ्यक्रम से अधिक प्रभावित करना चाहिए। भारित गणनाएँ इसे स्वाभाविक रूप से संभालती हैं।

मेटा-विश्लेषण: कई अध्ययनों के परिणामों को मिलाते समय, प्रत्येक अध्ययन को उसकी सटीकता (अक्सर प्रतिलोम प्रसरण) द्वारा भारित किया जाता है। यह बड़े, अधिक सटीक अध्ययनों को अधिक प्रभाव देता है।

हल किए गए उदाहरण

पोर्टफोलियो उदाहरण: तीन शेयरों वाले पोर्टफोलियो पर विचार करें:

  • शेयर A: 15% प्रतिफल, 50% आवंटन (भार = 0.50)
  • शेयर B: 8% प्रतिफल, 30% आवंटन (भार = 0.30)
  • शेयर C: -2% प्रतिफल, 20% आवंटन (भार = 0.20)

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

भारित SD = √[(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%

प्रभाव पर ध्यान दें

शेयर C का केवल 20% आवंटन है लेकिन अस्थिरता में भारी योगदान देता है क्योंकि इसका प्रतिफल भारित माध्य से काफी विचलित है। यह ठीक वही है जो भारित SD पकड़ता है—विचलन और भार दोनों मायने रखते हैं।