MongoDB $stdDevSamp 运算符介绍

$stdDevSamp 是 MongoDB 中的一个聚合运算符，用于计算样本标准差。样本标准差是用来描述一组数据的离散程度的统计量，通常用于衡量数据的稳定性和可靠性。与 $stdDevPop 运算符不同， $stdDevSamp 运算符使用的是样本数据，因此更常用于实际数据分析中。

语法

$stdDevSamp 运算符的语法如下：

{ $stdDevSamp: <expression> }

其中 <expression> 是一个表达式，通常是一个字段引用，用于指定要计算样本标准差的数据源。

使用场景

$stdDevSamp 运算符通常用于需要计算样本标准差的数据分析场景中，例如以下情况：

统计一组数据的波动情况，以便分析其风险和稳定性。
比较多组数据的稳定性，以便决策。
根据一组数据的离散程度，判断其是否符合某种质量要求。

示例

这里有两个示例。

示例 1

假设有一个 students 集合，其中包含每个学生的姓名和成绩。我们想要计算所有学生的成绩的标准差。可以使用 $stdDevSamp 运算符来实现。

首先，插入一些示例数据：

db.students.insertMany([
  { name: "Alice", score: 90 },
  { name: "Bob", score: 85 },
  { name: "Charlie", score: 95 },
  { name: "David", score: 80 },
  { name: "Emily", score: 92 }
])

接下来，使用 $stdDevSamp 运算符计算成绩的标准差：

db.students.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: null,
      stdDev: { $stdDevSamp: "$score" }
    }
  }
])

运行以上聚合操作会输出一个文档，包含了 score 字段的标准差：

{ "_id" : null, "stdDev" : 5.220153254455275 }

这个例子中，$stdDevSamp 运算符将 score 字段作为输入，并计算了该字段的标准差。然后使用 $group 聚合运算符将结果按 _id 为 null 进行分组，以便输出标准差。

示例 2

假设我们有一个记录不同电影评分的文档集合，其中包含以下字段：

{ "title": "The Shawshank Redemption", "rating": 9.3 }
{ "title": "The Godfather", "rating": 9.2 }
{ "title": "The Godfather: Part II", "rating": 9.0 }
{ "title": "The Dark Knight", "rating": 9.0 }
{ "title": "12 Angry Men", "rating": 8.9 }
{ "title": "Schindler's List", "rating": 8.9 }
{ "title": "The Lord of the Rings: The Return of the King", "rating": 8.9 }
{ "title": "Pulp Fiction", "rating": 8.9 }
{ "title": "The Good, the Bad and the Ugly", "rating": 8.8 }
{ "title": "Fight Club", "rating": 8.8 }

我们可以使用 $stdDevSamp 运算符计算出所有电影评分的标准差。示例代码如下：

db.movies.aggregate([
  {
    $group: {
      _id: null,
      stdDev: { $stdDevSamp: "$rating" }
    }
  }
])

这将返回以下结果：

{ "_id": null, "stdDev": 0.19104043239027364 }

结果表明，所有电影评分的标准差约为 0.19。

结论

$stdDevSamp 运算符是 MongoDB 聚合管道中用于计算一组数值数据的样本标准差的运算符。它可以帮助我们了解一组数据的离散程度，从而更好地了解数据的特征。在处理数据时，我们可以根据实际需要选择适当的标准差计算方法来分析数据，从而得到更准确的结论。

语法

使用场景

示例

示例 1

示例 2

结论

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