Esiste anche un'altra tipologia molto importante di indici statistici, atta
ad analizzare la variabilità di una distribuzione, ossia la tendenza delle unità
di un collettivo ad assumere modalità diverse del carattere. E'
importante
che un indice di questo tipo assuma il suo valore minimo se e solo se tutte
le unità della distribuzione presentano uguale modalità del carattere; il suo
valore dovrà poi aumentare al crescere della diversità tra le modalità assunte.
Definizione 16. La varianza di un insieme di valori di una
variabile X con media è definita come la media degli scarti quadratici
dei valori dalla media aritmetica:
(7)
Se conosciamo la distribuzione di frequenze di una variabile X con K modalità distinte , per la varianza vale la seguente rappresentazione:
(8)
dove è la media aritmetica, mentre e sono rispettivamente le
frequenze assolute e relative della j-esima modalità .
Proposizione 17. La varianza verifica due importanti proprietà. 1. Si ha
(9)
2. Siano dati e un carattere X con media e varianza
. Posto Y=aX+b, si ha
Definizione 18. Si definisce deviazione standard o scarto quadratico
medio di un carattere X la radice quadrata della sua varianza:
Osservazione 2. Come indice di variabilità, la varianza ha il difetto di non
possedere la stessa unità di misura dei valori della distribuzione (ne possiede
infatti il quadrato). Per tale motivo è preferibile utilizzare come indice di
variabilità la deviazione standard appena definita.