Varianza

Por el equipo de promedio.net · Actualizado el

La varianza mide qué tan dispersos están los datos alrededor de su media: es el promedio de las desviaciones elevadas al cuadrado. Si todos los datos son iguales, la varianza es 0; cuanto más se alejan de la media, más crece. Como trabaja con cuadrados, se expresa en unidades al cuadrado (cm², pesos²), y por eso en la práctica se reporta su raíz cuadrada, la desviación estándar, que vuelve a la unidad original.

Cómo se calcula

  1. Calcula la media de los datos.
  2. A cada dato réstale la media (desviación).
  3. Eleva al cuadrado cada desviación, para que las negativas no cancelen a las positivas.
  4. Suma los cuadrados.
  5. Divide entre n si tus datos son toda la población, o entre n − 1 si son una muestra.

σ² = Σ (xᵢ − μ)²N

s² = Σ (xᵢ − x̄)²n − 1

¿Por qué n − 1? Las desviaciones se miden respecto a la media de la propia muestra, que siempre queda «en medio» de esos datos, y eso hace que los cuadrados salgan un poco más chicos que si se midieran respecto a la media real de la población. Dividir entre n − 1 compensa ese faltante (corrección de Bessel). La explicación detallada está en grados de libertad.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1: cinco datos, paso a paso

Datos: 4, 7, 9, 10 y 15. La media es 45 ÷ 5 = 9.

xᵢxᵢ − 9(xᵢ − 9)²
4−525
7−24
900
1011
15636
Suma066
  • Si los cinco datos son toda la población: σ² = 66 ÷ 5 = 13.2.
  • Si son una muestra: s² = 66 ÷ 4 = 16.5, y la desviación estándar muestral es √16.5 ≈ 4.06.

Ejemplo 2: misma media, distinta varianza

Dos máquinas llenan botellas de 500 ml. Una muestra de cuatro botellas de cada una:

  • Máquina A: 498, 500, 502, 500 ml. Media 500; cuadrados 4, 0, 4, 0; s² = 8 ÷ 3 ≈ 2.67 ml².
  • Máquina B: 490, 510, 495, 505 ml. Media 500; cuadrados 100, 100, 25, 25; s² = 250 ÷ 3 ≈ 83.33 ml².

Las dos llenan «en promedio» lo correcto, pero la varianza de B es más de 30 veces la de A. En control de calidad esa diferencia es la que importa: B produce botellas que se quedan cortas o se derraman.

Ejemplo 3: fórmula abreviada

Cuando tienes los datos en una calculadora sin modo estadístico, es más rápido usar la suma de cuadrados:

Σ(xᵢ − x̄)² = Σxᵢ² − n·x̄²

Con los datos del ejemplo 1: Σxᵢ² = 16 + 49 + 81 + 100 + 225 = 471, y n·x̄² = 5 × 81 = 405. La diferencia es 66, la misma suma del método largo. Ojo: con números grandes y muy parecidos (por ejemplo, 1,000,001 y 1,000,003), esta resta pierde precisión en hojas de cálculo; el método largo es más estable.

Cuándo no usarla

Errores comunes

La calculadora de varianza muestra la tabla de desviaciones y te deja elegir entre muestra y población.