標準誤差（ひょうじゅんごさ）とは、母集団からある数の標本を選ぶとき、選ぶ組み合わせに依って統計量がどの程度ばらつくかを、全ての組み合わせについての標準偏差で表したものをいう。Standard errorを略してSEともいう。
統計量を指定せずに単に「標準誤差」と言った場合、標本平均の標準誤差（standard error of the mean、SEM）のことを普通は指す。以下ではこれについて述べる。
標準偏差σ、要素数Nの母集団からn個の標本を抽出するとき、標準誤差は次の式により推定される：
Nが十分大きい場合には
としてよい。
この式で重要なのは、標本誤差は抽出する標本数の平方根に比例するという点である。つまり、例えば標本数を4倍にすると標本誤差を半分にできる。統計調査を計画する際に、費用や手間をある範囲内に収めた上で誤差を最小にしたい場合が多い。これらの条件の関係を判断するのに上の関係式が重要となる。
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