Klasyczna miara zmienności, która informuje o tym, jak szeroko są rozrzucone wyniki pomiarów wokół wartości średniej (im mniejsza wartość odchylenia, tym większe skupienie wyników wokół średniej, czyli lepsza powtarzalność). Odchylenie standardowe jest pierwiastkiem kwadratowym z wariancji.
Ciekawym przypadkiem jest uzyskanie wszystkich takich samych wyników w serii (na przykład dla wagi). Wtedy odchylenie wynosi zero, ale ze względu na zaokrąglenia wyniku pomiaru przyjmuje się je jako 0,4 x działka elementarna wagi.
Pojęcie odchylenia zostało wprowadzone przez Karla Pearsona w 1894 roku. Wyróżnia się:
-
odchylenie standardowe zmiennej losowej
będące właściwością badanego zjawiska. Oblicza się je na podstawie ścisłych informacji o rozkładzie zmiennej losowej (rozkład ten w praktycznych badaniach nie jest zwykle znany),
-
odchylenie standardowe w populacji
będące liczbą możliwą do dokładnego wyliczenia, jeżeli są znane wartości zmiennej dla wszystkich obiektów populacji. Odpowiada odchyleniu zmiennej losowej, której rozkład jest identyczny z rozkładem w populacji,
-
odchylenie standardowe z próby
będące oszacowaniem odchylenia standardowego w populacji na podstawie znajomości wyłącznie części jej obiektów (tak zwanej próby losowej). Stosowane do tego celu wzory nazywane są estymatorami odchylenia standardowego.