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Calculadora de Desvio Padrão

Calcule o desvio padrão, a variância e a média do seu conjunto de dados

Fórmulas do Desvio Padrão

DP Populacional
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DP Amostral
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Variância
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O que é o Desvio Padrão?

O desvio padrão (DP) é uma medida da dispersão dos valores num conjunto de dados. Indica, em média, a que distância cada valor se encontra da média. Um desvio padrão baixo significa que os valores se concentram perto da média, enquanto um desvio padrão elevado indica que os valores estão distribuídos por uma amplitude maior.

O desvio padrão é a raiz quadrada da variância. Enquanto a variância apresenta unidades ao quadrado, o desvio padrão regressa às unidades originais da medição, tornando-se mais fácil de interpretar. Por exemplo, se está a medir alturas em centímetros, o desvio padrão exprime-se igualmente em centímetros — uma propriedade essencial nas estatísticas publicadas pelo Instituto Nacional de Estatística (INE).

Numa distribuição normal, cerca de 68% dos valores situam-se a 1 desvio padrão da média, 95% a 2 desvios padrão e 99,7% a 3. Esta regra 68-95-99,7 é fundamental em estatística e no controlo da qualidade industrial, sendo amplamente utilizada por organismos como o Instituto Português da Qualidade (IPQ).

Desvio Padrão Populacional vs. Amostral

🌍

DP Populacional (σ)

Utilize quando dispõe de dados de toda a população. Divide-se por N (contagem total).

📊

DP Amostral (s)

Utilize quando os dados são uma amostra de uma população maior. Divide-se por n−1 (correcção de Bessel).

🔢

Variância (σ² ou s²)

Desvio padrão ao quadrado. Útil para cálculos estatísticos avançados.

📏

Coeficiente de Variação

DP/Média × 100%. Compara a variabilidade entre conjuntos de dados com escalas diferentes, útil em análise de volatilidade do PSI-20.

Interpretação do Desvio Padrão

O significado dos diferentes valores de desvio padrão para os seus dados:

Faixa do DPInterpretaçãoDistribuiçãoAcção
Muito BaixoValores fortemente agrupadosCurva em sino estreitaElevada consistência
BaixoAgrupamento moderadoDistribuição normalVariação típica
MédioDispersão moderadaDistribuição mais amplaRever valores extremos
AltoValores muito dispersosDistribuição achatadaInvestigar causas
Muito AltoVariação extremaPossivelmente bimodalVerificar qualidade dos dados

Cálculo Passo a Passo

1️⃣

Calcule a Média

Some todos os valores e divida pela contagem. Média = Σx / n. Este é o ponto central para medir o desvio.

2️⃣

Determine os Desvios

Subtraia a média a cada valor. Alguns desvios serão positivos, outros negativos. A sua soma é sempre zero.

3️⃣

Eleve os Desvios ao Quadrado

Eleve cada desvio ao quadrado para tornar todos os valores positivos. Esta operação atribui maior peso aos desvios mais elevados.

4️⃣

Calcule a Variância e o DP

Calcule a média dos desvios ao quadrado (utilize n para a população, n−1 para a amostra) e, em seguida, extraia a raiz quadrada para obter o DP.

Exemplos

DP populacional de um pequeno conjunto de dados

Calcule o desvio padrão populacional dos oito valores 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9. Este conjunto de dados é o exemplo clássico utilizado na maioria dos cursos introdutórios de estatística, incluindo as unidades curriculares de Estatística Descritiva ministradas em universidades portuguesas.

Resultadoσ = 2 (média = 5, variância = 4)

Passo 1: média μ = (2+4+4+4+5+5+7+9) / 8 = 40 / 8 = 5. Passo 2: os desvios ao quadrado relativamente a 5 são 9, 1, 1, 1, 0, 0, 4, 16, que somam 32. Passo 3: variância σ² = 32 / 8 = 4. Passo 4: σ = √4 = 2. Se tratar os mesmos dados como uma amostra, divide-se por n−1 = 7 em vez de 8, obtendo s² ≈ 4,571 e s ≈ 2,138 (correcção de Bessel).

Perguntas frequentes

Quando utilizo o desvio padrão populacional vs. amostral?

Utilize o DP populacional (σ) quando os seus dados incluem todos os membros do grupo em estudo — por exemplo, todos os trabalhadores de uma empresa ou a totalidade dos municípios portugueses registados na Base de Dados Portugal Contemporâneo da PORDATA. Utilize o DP amostral (s) quando os dados constituem um subconjunto de uma população maior, como nos inquéritos por amostragem realizados pelo Instituto Nacional de Estatística (INE), em que se inquirem alguns milhares de famílias para inferir resultados sobre todos os agregados residentes em Portugal.

Porquê dividir por n−1 no desvio padrão amostral?

Trata-se da correcção de Bessel. Como a média amostral é ela própria estimada a partir dos dados, a soma dos desvios ao quadrado em torno dela subestima sistematicamente a variância populacional. Dividir por n−1 em vez de n compensa esse enviesamento, produzindo um estimador não enviesado da variância populacional. Esta é a fórmula utilizada por defeito em ferramentas estatísticas como o R, o SPSS e nos relatórios técnicos do INE.

Qual a diferença entre variância e desvio padrão?

A variância é a média dos desvios ao quadrado relativamente à média, pelo que as suas unidades são as unidades originais ao quadrado (por exemplo, cm² ou €²). O desvio padrão é a raiz quadrada da variância, regressando às unidades originais (cm ou €). O DP é mais fácil de interpretar e comunicar — daí ser a métrica preferida em relatórios públicos, como os boletins do Banco de Portugal sobre volatilidade dos mercados financeiros; a variância é mais conveniente para manipulação algébrica.

Como funciona a regra 68-95-99,7?

Para dados aproximadamente distribuídos segundo uma normal, cerca de 68% dos valores caem a ±1 DP da média, 95% a ±2 DP e 99,7% a ±3 DP. Esta regra é amplamente utilizada nos limites de controlo estatístico (por exemplo, ±3σ nas cartas de controlo da qualidade industrial seguidas pelo Instituto Português da Qualidade — IPQ). Aplica-se apenas a dados sensivelmente normais; distribuições assimétricas ou de caudas pesadas podem desviar-se substancialmente desta regra.

O desvio padrão pode ser negativo?

Não, o desvio padrão é sempre não negativo. Trata-se da raiz quadrada da variância, que por sua vez é uma soma de valores ao quadrado dividida por uma contagem positiva. O DP só é igual a zero quando todos os valores do conjunto de dados são idênticos — ou seja, quando não há variabilidade alguma.

Qual a sensibilidade do desvio padrão a valores extremos?

É muito elevada. Como os desvios são elevados ao quadrado, um único valor extremo (outlier) pode inflar o DP de forma significativa. Esta característica é particularmente relevante na análise da volatilidade do PSI-20 ou de outros índices acompanhados pela CMVM, onde sessões de forte queda ou subida distorcem rapidamente a volatilidade histórica. Quando os dados contêm valores extremos ou caudas pesadas, considere medidas robustas de dispersão, como a amplitude interquartil (AIQ) ou o desvio absoluto da mediana (MAD), em complemento ao DP.

Como comparar desvios padrão entre conjuntos com escalas diferentes?

Utilize o coeficiente de variação: CV = DP / média (frequentemente expresso em percentagem). Um DP salarial de 500€ tem um significado muito diferente sobre uma média de 1.000€ (CV = 50%) do que sobre uma média de 5.000€ (CV = 10%). O CV normaliza pela média, permitindo comparar dois conjuntos de dados numa base de dispersão relativa — ferramenta indispensável quando se comparam, por exemplo, salários em diferentes regiões de Portugal segundo dados do INE.

Qual a diferença entre desvio padrão e erro padrão?

O desvio padrão mede a dispersão dos seus dados. O erro padrão (EP = DP/√n) mede a precisão com que a média amostral estima a média populacional. O EP diminui à medida que o tamanho da amostra aumenta, enquanto o DP descreve a variabilidade subjacente e não diminui com mais dados. Esta distinção é central nos inquéritos do INE e nos exames nacionais do IAVE, em que os intervalos de confiança publicados se baseiam no EP, não no DP.

Fontes

Dicas Pro

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