题目
某试样经分析测得含锰质量分数为41.24 %,41.27%,41.23%,41.26%。-|||-求分析结果的平均偏差、标准偏差和变异系数。

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查实验数据的统计分析能力,包括平均偏差、标准偏差和变异系数的计算,属于误差分析的基础内容。
解题思路:
- 计算平均值:作为数据的中心位置度量。
- 平均偏差:反映数据与平均值的绝对偏离程度,需计算各数据与平均值的绝对差后取平均。
- 标准偏差:反映数据偏离程度的离散程度,需计算各数据与平均值的差的平方的平均值的平方根(注意区分总体与样本标准差)。
- 变异系数:标准化的离散程度指标,通过标准偏差与平均值的比值表示。
关键点:
- 标准差的分母选择:若数据为样本,标准差分母为$n-1$;若为总体,分母为$n$。本题默认按样本处理。
1. 计算平均值 $\overline{x}$
将四次测量值相加后除以4:
$\overline{x} = \frac{41.24\% + 41.27\% + 41.23\% + 41.26\%}{4} = 41.25\%$
2. 计算平均偏差
每个数据与平均值的绝对差:
- $|41.24\% - 41.25\%| = 0.01\%$
- $|41.27\% - 41.25\%| = 0.02\%$
- $|41.23\% - 41.25\%| = 0.02\%$
- $|41.26\% - 41.25\%| = 0.01\%$
平均偏差为绝对差的平均值:
$\text{平均偏差} = \frac{0.01\% + 0.02\% + 0.02\% + 0.01\%}{4} = 0.015\%$
3. 计算标准偏差
每个数据与平均值的差的平方:
- $(0.01\%)^2 = 0.0001\%$
- $(0.02\%)^2 = 0.0004\%$
- $(0.02\%)^2 = 0.0004\%$
- $(0.01\%)^2 = 0.0001\%$
平方和为 $0.0001\% + 0.0004\% + 0.0004\% + 0.0001\% = 0.001\%$。
样本标准差公式为:
$s = \sqrt{\frac{\sum (x_i - \overline{x})^2}{n-1}} = \sqrt{\frac{0.001\%}{3}} \approx 0.018\%$
4. 计算变异系数
变异系数为标准偏差与平均值的比值:
$CV = \frac{s}{\overline{x}} \times 100\% = \frac{0.018\%}{41.25\%} \times 100\% \approx 0.044\%$