平均值,中位数和众数
在统计学的世界中,理解数据是统计学的重要组成部分。每当我们遇到一大组数字时,能够将这些数字总结成一个单一的、有代表性的值是很有帮助的。对数据的这种总结有助于我们理解总体模式。三种最常用的集中趋势测量方式是平均值,中位数和众数。这些测量帮助我们用单个数字描述数据集,从而总结出数据的不同方面。
含义
平均值是大多数人常提到的“平均数”。当我们谈论一组数字的平均值时,我们会把所有的值加起来,然后除以值的数量。平均值提供了数据的平衡点或中心点。
计算平均值
按照以下公式计算平均值:
平均值 = (所有数据值的总和) / (数据值的数量)
例如,考虑数据集:2, 4, 6, 8, 10。
步骤 1:将所有数字相加:
2 + 4 + 6 + 8 + 10 = 30
步骤 2:除以值的数量(在这个例子中是 5):
平均值 = 30 / 5 = 6
因此,数据集的平均值是 6。
可视化平均值
想象每个数字作为一个均匀分布在天平上的重量。平均值是天平平衡的点。
中位数
中位数是按顺序排列的数据集中间的数值。这个数值的上半部分和下半部分的数量是相等的。当数据集中含有异常值或数据倾斜时,中位数尤其有用,因为它不受极值的影响,不像平均值那样。
计算中位数
找到中位数的方法:
- 将数据值从小到大排列。
- 如果数据值的数量为奇数,中位数是中间的值。
- 如果数据值的数量为偶数,中位数是两个中间值的平均值。
奇数值示例:
数据集:3, 1, 9, 12, 7
步骤 1:按顺序排列数据:1, 3, 7, 9, 12
步骤 2:识别中间值:7
偶数值示例:
数据集:8, 3, 5, 10
步骤 1:按顺序排列数据:3, 5, 8, 10
步骤 2:找到两个中间数字(5 和 8)的平均值:
中位数 = (5 + 8) / 2 = 6.5
因此,当数据集中的值的数量为奇数时,中位数是实际数据点之一,但当其为偶数时,中位数将在两个数据点之间。
中位数可视化
一个例子可能有助于理解中位数如何将数据分成两部分。
方法
众数是数据集中出现最频繁的数值。一个数据集可能有一个众数,多个众数或没有众数。当数据不是数值时,众数尤其有用,因为它可以很好地总结分类数据。
找出众数
寻找众数,查看出现频率最大的数字。
例如,在数据集中:4, 5, 4, 6, 7, 4, 9,
数字 4 出现最多,所以众数是 4。
在某些数据集中,您可能会发现两个或多个众数:
数据集:2, 3, 5, 3, 5, 8
数字 3 和 5 各出现两次,比其他任何值出现的频率都高,所以有两个众数:3 和 5. 这种类型的数据集称为双峰。
如果没有数字重复,则数据集没有众数。
查看众数
此插图通过显示哪种值出现得最频繁来突出众数。
比较平均值,中位数和众数
这些测量提供了关于数据的不同信息,您选择哪种测量取决于数据集的特定特征。
- 平均值:适合不包含极值(异常值)且数据不倾斜的数据集,因为它考虑了数据集中的每个值。
- 中位数:适用于倾斜的数据集或存在异常值的情况,因为它只考虑中间位置,而不考虑实际值。
- 众数:适用于识别数据集中最常见的项目,对于分类数据非常有效。
实际例子
想象您正在查看一个班级 10 名学生的考试成绩:75, 80, 90, 100, 85, 95, 70, 60, 85, 100。让我们找到这些成绩的平均值,中位数和众数。
含义:
总计:75 + 80 + 90 + 100 + 85 + 95 + 70 + 60 + 85 + 100 = 840 学生人数:10 平均值 = 840 / 10 = 84
平均分是 84。
中位数:
按顺序排列:60, 70, 75, 80, 85, 85, 90, 95, 100, 100
学生人数为偶数,因此找出中间成绩的平均值(85, 85):
中位数 = (85 + 85) / 2 = 85
平均分是 85。
方法:
数字 85 和 100 都出现两次,是众数。
结论
中央趋势的测量——平均值,中位数和众数——在数据集中提供了重要见解。通过理解这些测量,我们可以总结并理解大量数据。每种测量都有其独特的优点,并在某些情况下更适合,有助于我们在统计分析中得出准确的结论。