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📊 Variance Of Probability Distribution 計算機

專業免費的 Variance Of Probability Distribution 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
0.49 分布的 σ²
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算機能做什麼

本工具可從離散隨機變數的機率分布,計算出它的變異數與標準差。你只要輸入每一個可能的結果值(x_i)以及該結果發生的機率(p_i),計算機就會回傳變異數 Var(X)、平均數 \mu、X² 的期望值,以及標準差 \sigma。變異數用來衡量各結果值圍繞平均數分散的程度——變異數小代表結果都集中在平均值附近,變異數大則表示資料分布得相當零散。

使用方式

在第一個欄位中以逗號分隔輸入各結果值(例如 1, 2, 3),再於第二個欄位以相同順序填入對應的機率(例如 0.2, 0.5, 0.3)。所有機率加總應等於 1;計算機會顯示 \sum p_i 讓你核對是否正確。按下計算,即可看到變異數與相關統計量。

公式說明

變異數採用方便運算的計算式:

Var(X) = \sum p_i x_i^{2} - ≤ft(\sum p_i x_i\right)^{2}

其中 \sum p_i x_i 就是平均數 \mu = E[X],而 \sum p_i x_i^{2} 即為 E[X^{2}]。把平均數的平方從 E[X^{2}] 中減去,便得到變異數。這在代數上與定義式 Var(X) = \sum p_i (x_i - \mu)^{2} 完全相同,但只需掃描一次資料就能算出,更為簡便。標準差則直接為 \sigma = √(Var(X))。

範例演算

假設 X 可能取值 1、2、3,對應機率為 0.2、0.5、0.3。平均數 \mu = 1(0.2) + 2(0.5) + 3(0.3) = 0.2 + 1.0 + 0.9 = 2.1。E[X^{2}] = 1(0.2) + 4(0.5) + 9(0.3) = 0.2 + 2.0 + 2.7 = 4.9。因此

Var(X) = 4.9 - 2.1^{2} = 4.9 - 4.41 = 0.49
標準差 \sigma = √(0.49) = 0.7。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

機率一定要加總為 1 嗎?
是的,這樣才是有效的機率分布。計算機會顯示 \(\sum p_i\) 供你確認;若不等於 1,計算結果就會失準。
變異數和標準差有什麼差別?
變異數的單位是原始單位的平方;標準差則是它的平方根,單位與 X 相同,因此更容易解讀。
變異數可能是負數嗎?
不會。在數學上變異數恆 \(\geq 0\)。如果算出負值,代表你輸入的機率資料有誤。