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What Is a Pooled Variance Tool?

A pooled variance calculator combines the variances of two or more independent samples into a single weighted estimate, assuming that the underlying populations share the same variance (homoscedasticity). The pooled variance weights each group's variance by its degrees of freedom (nᵢ − 1), giving more influence to larger samples. This combined estimate is essential in two-sample t-tests, analysis of variance (ANOVA), and meta-analyses where data from multiple independent groups or studies must be merged into one coherent measure of spread.

Formula

Pooled variance uses degrees-of-freedom weighting to combine group variances.

Pooled Variance (Two Groups)

sp² = [(n₁−1)s₁² + (n₂−1)s₂²] / (n₁ + n₂ − 2)
  • sp²Pooled variance
  • n₁, n₂Sample sizes of Group 1 and Group 2
  • s₁², s₂²Sample variances of Group 1 and Group 2

Pooled Variance (k Groups)

sp² = Σ[(nᵢ−1)sᵢ²] / Σ(nᵢ−1)
  • kNumber of groups
  • nᵢSample size of group i
  • sᵢ²Sample variance of group i

How to Calculate Pooled Variance Step by Step

  1. Calculate each group's variance.Find s² for every independent sample.
  2. Note sample sizes.Record n for each group.
  3. Compute weighted sum of squares.Multiply each variance by (nᵢ − 1) and sum: Σ[(nᵢ − 1)sᵢ²].
  4. Sum the degrees of freedom.Add up all (nᵢ − 1) values: Σ(nᵢ − 1).
  5. Divide.sp² = Σ[(nᵢ − 1)sᵢ²] / Σ(nᵢ − 1).

Practical Pooled Variance Examples

1Comparing Two Teaching Methods

Data:Method A (n=12, s²=18) | Method B (n=15, s²=22)
Solution:sp² = [(11)(18) + (14)(22)] / (11 + 14) = (198 + 308) / 25 = 506 / 25.
Answer:Pooled variance = 20.24

2Drug Trial — Two Dosage Groups

Data:Low dose (n=20, s²=9.5) | High dose (n=25, s²=11.2)
Solution:sp² = [(19)(9.5) + (24)(11.2)] / (19 + 24) = (180.5 + 268.8) / 43 = 449.3 / 43.
Answer:Pooled variance ≈ 10.45

3Three Manufacturing Shifts

Data:Morning (n=30, s²=4.2) | Afternoon (n=28, s²=5.1) | Night (n=25, s²=4.8)
Solution:sp² = [(29)(4.2) + (27)(5.1) + (24)(4.8)] / (29 + 27 + 24) = (121.8 + 137.7 + 115.2) / 80 = 374.7 / 80.
Answer:Pooled variance ≈ 4.68

4Student Performance Across Sections

Data:Section 1 (n=18, s²=30) | Section 2 (n=22, s²=25)
Solution:sp² = [(17)(30) + (21)(25)] / (17 + 21) = (510 + 525) / 38 = 1035 / 38.
Answer:Pooled variance ≈ 27.24

How to Use This Pooled Variance Calculator

Combine variances from multiple groups effortlessly:

  1. Enter all raw data values from each group into the calculator's input field.
  2. The calculator computes individual group variances and the pooled variance automatically.
  3. Review the step-by-step breakdown showing each group's contribution to the pooled estimate.
  4. Use the pooled variance in your t-test, ANOVA, or meta-analysis calculations.

Benefits of Using a Pooled Variance Calculator

  • Automates a multi-step calculation that is tedious and error-prone by hand.
  • Correctly weights by degrees of freedom — a step many students forget.
  • Supports more than two groups, unlike many simple online tools.
  • Provides the pooled standard deviation as well, ready for t-test denominators.
  • Shows individual group statistics alongside the combined result for full transparency.

Where Pooled Variance Is Commonly Used

Hypothesis Testing

The pooled t-test requires a pooled variance estimate to compare two group means.

ANOVA

The Mean Square Within (MSW) in ANOVA is exactly the pooled variance across all treatment groups.

Meta-Analysis

Combining results from multiple independent studies uses pooled variance for a unified effect-size estimate.

Clinical Trials

Comparing treatment vs control group outcomes under the assumption of equal variance.

Education Research

Evaluating whether different teaching methods produce different average outcomes.

Assumptions and Limitations of Pooled Variance

Pooled variance is powerful but relies on assumptions. Violating them can invalidate your analysis:

Homogeneity of variances required

If group variances differ substantially (heteroscedasticity), the pooled estimate is unreliable. Test with Levene's test or Bartlett's test before pooling.

Independent samples only

Pooled variance assumes groups are independent. If the same subjects appear in multiple groups (repeated measures), use paired analyses instead.

Sensitive to unequal sample sizes

When one group is much larger, it dominates the pooled estimate. This can mask important differences in the smaller group's variability.

Not suitable for very different means

If group means are far apart, the between-group differences can inflate the overall error estimate. ANOVA handles this by separating between- and within-group variance.

Alternative when assumptions fail

Use Welch's t-test instead — it does not assume equal variances and adjusts degrees of freedom accordingly.

Outils de calcul

Explorez notre suite complète de calculatrices

13 calculateurs statistiques spécialisés, chacun avec des solutions, des formules et des FAQ personnalisées étape par étape. Choisissez l'outil qui correspond à votre problème.

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FAQ

Foire Aux Questions — Écart groupé Calculatrice

Tout ce que vous devez savoir sur la variance.

Qu’est-ce que la variance poolée ?

La variance groupée est une moyenne pondérée des variances de deux échantillons indépendants ou plus. Cela suppose que les populations ont des variances égales (homoscédasticité). La formule pour deux groupes est : sp² = [(n₁−1)s₁² + (n₂−1)s₂²] / (n₁ + n₂ − 2). Il donne plus de poids aux échantillons plus grands et est utilisé comme estimation de la variance dans les tests t regroupés.

Quand utilisez-vous la variance groupée ?

La variance groupée est utilisée lorsque : 1. réalisation d'un test t sur deux échantillons (en supposant des variances égales). 2. Réalisation d'une ANOVA pour comparer les moyennes de plusieurs groupes. 3. Combinaison des résultats de plusieurs études (méta-analyse). 4. Estimation d'une variance commune lorsque l'on pense que les groupes proviennent de populations présentant la même répartition. Vérifiez toujours d'abord l'hypothèse d'égalité de variance à l'aide du test de Levene ou d'un test F.

Comment calculer la variance poolée étape par étape ?

Pour deux groupes : 1. Calculez la variance de chaque groupe (s₁² et s₂²). 2. Notez les tailles d'échantillon (n₁ et n₂). 3. Calculer : sp² = [(n₁−1)·s₁² + (n₂−1)·s₂²] / (n₁ + n₂ − 2). Exemple : Groupe 1 (n=10, s²=8), Groupe 2 (n=15, s²=12) : sp² = [(9)(8) + (14)(12)] / 23 = (72 + 168) / 23 = 10,43.

Quelle est la différence entre la variance poolée et la variance combinée ?

La variance poolée suppose des variances et des pondérations de population égales par degrés de liberté (utilisées dans les tests d'hypothèses). La variance combinée est un terme plus large désignant la fusion d'ensembles de données pouvant expliquer les différences de moyennes et de variances entre les groupes. Pour combiner deux ensembles de données en un seul, vous devez également tenir compte de la différence entre les moyennes des groupes, et pas seulement de la variance au sein du groupe.

Quelle hypothèse nécessite la variance groupée ?

La variance groupée suppose l'homogénéité des variances (homoscédasticité) – que tous les groupes proviennent de populations présentant la même variance. Si cette hypothèse n’est pas respectée, l’estimation globale n’est pas fiable. Testez cette hypothèse avec le test de Levene, le test de Bartlett ou le test F pour l'égalité des variances. Si les variances sont inégales, utilisez le test t de Welch au lieu du test t groupé.

Puis-je regrouper les écarts de plus de deux groupes ?

Oui. La formule générale pour k groupes est : sp² = Σ[(nᵢ−1)·sᵢ²] / Σ(nᵢ−1). Il s'agit d'une moyenne pondérée où la variance de chaque groupe est pondérée par ses degrés de liberté (nᵢ−1). C'est exactement ce que l'ANOVA utilise comme Mean Square Within (MSW) : l'estimation groupée de la variance entre tous les groupes.