Microsoft Excel에서 불확실성을 계산하는 방법

절차를 따르고 효율적인 장비를 사용하여 테스트하는 경우에도 대부분의 통계 데이터의 정확성을 둘러싼 의심이 있습니다. Excel을 사용하면 샘플의 표준 편차를 기반으로 불확실성을 계산할 수 있습니다.

Excel에는 불확실성을 계산하는 데 사용할 수 있는 통계 공식이 있습니다. 그리고 이 기사에서는 산술 평균, 표준 편차 및 표준 오차를 계산합니다. 또한 이 불확실성을 Excel의 차트에 표시하는 방법도 살펴보겠습니다.

이러한 수식과 함께 다음 샘플 데이터를 사용합니다.

이 데이터는 어떤 종류의 측정 또는 판독을 수행한 다섯 사람을 보여줍니다. 5개의 서로 다른 판독값을 사용하면 실제 값이 무엇인지에 대한 불확실성이 있습니다.

값의 산술 평균

다양한 값의 범위에 대해 불확실성이 있는 경우 평균(산술 평균)을 취하는 것이 합리적인 추정치 역할을 할 수 있습니다.

이것은 AVERAGE 함수를 사용하여 Excel에서 쉽게 수행할 수 있습니다.

위의 샘플 데이터에 다음 수식을 사용할 수 있습니다.

=AVERAGE(B2:B6)

표준편차 함수는 데이터가 중심점(마지막 섹션에서 계산한 평균값)에서 얼마나 넓게 퍼져 있는지 보여줍니다.

Excel에는 다양한 목적을 위한 몇 가지 표준 편차 함수가 있습니다. 두 가지 주요 항목은 STDEV.P 및 STDEV.S입니다.

이들 각각은 표준 편차를 계산합니다. 둘 사이의 차이점은 STDEV.P는 전체 값 모집단을 제공하는 사용자를 기반으로 한다는 것입니다. STDEV.S는 해당 데이터 모집단의 더 작은 샘플에서 작동합니다.

이 예에서는 데이터 세트의 값 5개를 모두 사용하므로 STDEV.P로 작업합니다.

이 기능은 AVERAGE와 같은 방식으로 작동합니다. 이 데이터 샘플에 대해 아래 수식을 사용할 수 있습니다.

=STDEV.P(B2:B6)

이 다섯 가지 다른 값의 결과는 0.16입니다. 이 숫자는 각 측정값이 일반적으로 평균값과 얼마나 다른지 알려줍니다.

표준 편차를 계산하면 이제 표준 오차를 찾을 수 있습니다.

표준 오차는 표준 편차를 측정 횟수의 제곱근으로 나눈 값입니다.

아래 공식은 샘플 데이터의 표준 오차를 계산합니다.

=D5/SQRT(COUNT(B2:B6))

Excel을 사용하면 표준 편차 또는 불확실성의 마진을 차트에 간단하게 표시할 수 있습니다. 오류 막대를 추가하여 이를 수행할 수 있습니다.

아래에는 5년 동안 측정된 인구를 보여주는 샘플 데이터 세트의 세로 막대형 차트가 있습니다.

차트를 선택한 상태에서 디자인 > 차트 요소 추가를 클릭합니다.

그런 다음 사용 가능한 다양한 오류 유형 중에서 선택합니다.

이 문서의 앞부분에서 계산한 대로 모든 값에 대해 표준 오차 또는 표준 편차 금액을 표시할 수 있습니다. 백분율 오류 변경을 표시할 수도 있습니다. 기본값은 5%입니다.

이 예에서는 백분율을 표시하도록 선택했습니다.

오류 막대를 사용자 지정하기 위해 탐색할 수 있는 몇 가지 추가 옵션이 있습니다.

차트에서 오류 막대를 두 번 클릭하여 오류 막대 서식 창을 엽니다. 아직 선택하지 않은 경우 오차 막대 옵션 범주를 선택합니다.

그런 다음 백분율, 표준 편차 값을 조정하거나 통계 공식에 의해 생성되었을 수 있는 셀에서 사용자 정의 값을 선택할 수도 있습니다.

Excel은 통계 분석 및 보고에 이상적인 도구입니다. 필요한 것을 얻을 수 있도록 불확실성을 계산하는 다양한 방법을 제공합니다.