统计:平均数、中位数、众数

基础

平均数(mean)= 总和 ÷ 数量;中位数(median)= 排好序之后中间那个;众数(mode)= 出现最多的数。一组数据可以三个都不同 — 各自描述「中心」的不同角度。

适合:中三数学 · 单元:概率统计 · 建议学习路径第 26/37 课

学完呢课,你会识:
  • Mean = 加起来除开个数
  • Median = 排好序中间那个(双数就平均两个)
  • Mode = 出现最多次那个
数学Mathematics

1重点摘要 Summary

平均数(mean)= 总和 ÷ 数量;中位数(median)= 排好序之后中间那个;众数(mode)= 出现最多的数。一组数据可以三个都不同 — 各自描述「中心」的不同角度。

2生字卡 Vocabulary

M
Mean平均数

所有数加起来除开个数。例:1,2,3 的平均 = (1+2+3)/3 = 2。

M
Median中位数

排好序之后中间那个数。例:1,2,3 的中位数是 2。

M
Mode众数

出现最多次数那个数。例:1,2,2,3 的众数是 2。

D
Data set数据集

一堆数字的集合,例如同班同学的考试分数。

S
Sorted排好序

由小到大排好。找中位数之前一定要先排好。

A
Average平均(口语)

口语讲的「平均」通常是指 mean。

O
Outlier极端值

和其他数差好远的数。例:1,2,3,100 里面 100 是 outlier。

R
Range数据范围

最大减最小。例:1,2,3,100 的 range = 100 − 1 = 99。

3逐步讲解 Steps

  1. 平均数(Mean)平均数是把所有数据相加后除以数据的个数。例如数据 1, 2, 3, 4, 5:总和 1 + 2 + 3 + 4 + 5 = 15,个数是 5,平均数 = 15 ÷ 5 = 3。平均数利用了全部数据,是最常用的集中趋势量度,日常所说的平均分、平均气温都属此类。它的弱点是容易受极端值影响:若五人月收入为 1 万、1.1 万、1.2 万、1.3 万与 100 万,平均数被 100 万大幅拉高,已不能代表大多数人的水平。
  2. 中位数(Median)中位数是把数据由小至大排列之后,正中间的那个数。例如 1, 2, 3, 4, 5 共五个数,第 3 个是中位数 3。若数据个数是双数,例如 1, 2, 3, 4,中间有两个数 2 与 3,便取它们的平均:(2 + 3) ÷ 2 = 2.5。求中位数之前必须先排序,这是最常被遗忘的步骤:直接在未排序的数据中取「中间位置」会得出错误答案。中位数不受极端值影响,适合描述收入、楼价等悬殊数据。
  3. 众数(Mode)众数是出现次数最多的数据值。例如 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4 中,1 出现一次、2 出现两次、3 出现三次,众数是 3。众数也可以是出现最多的类别,因此鞋店会说「38 码最畅销」,而不必谈论平均脚长。一组数据可能没有众数(全部数值各出现一次),也可能有超过一个众数(两个值并列出现最多)。求众数只需数次数,不必加减,是三个量度中最直接的一个。
  4. 三者比较:考试分数例子五位同学的分数是 60, 70, 70, 80, 90。平均数 = (60 + 70 + 70 + 80 + 90) ÷ 5 = 370 ÷ 5 = 74;中位数是排序后第 3 个,即 70;众数是出现最多的 70。三个结果 74、70、70 相当接近,因为这组数据分布均匀、没有极端值。这个例子显示:同一批数据可以用三把不同的「尺」量度集中趋势,答案不同并非计算错误,而是三者的定义本来就不同,答题时必须分清楚问的是哪一个。
  5. 何时选用哪个量度平均数最常用,但一个极端值便能使它失真:数据 1, 2, 3, 4, 100 的平均数是 22,可是大部分数在 1 至 4 之间,22 毫无代表性;此组的中位数是 3,更贴近多数。众数适合回答「最受欢迎」的问题,例如最受欢迎的尺码、颜色或班别。报告数据时,若分布明显偏斜(如收入、楼价),宜同时附上中位数;若数据对称而无异常值,平均数已经足够。新闻报导的平均楼价与中位数楼价并列,正是这个道理。
  6. 常见错误与答题格式常见错误有三:求中位数之前忘记排序;数据个数为双数时直接取第 n ÷ 2 个,忘记把中间两数平均;把众数写成出现的次数而非该数值,例如在 1, 2, 2, 3 中误答「2 次」而非 2。答题的标准格式是先写公式或定义,再代入数据,最后清楚写出「平均数是 74、中位数是 70、众数是 70」,三个量度分开陈述,逐项对应,避免混为一谈而失分。

4图解 Diagrams

Mean · Median · Mode345678Mode = 7众数(出现两次)平均数 Mean = 6Median = 7中位数(排好中间)Mean:(3+5+7+7+8) ÷ 5 = 30 ÷ 5 = 6Median:排好序 3, 5, 7, [7], 8 → 中间系 7Mode:7 出现两次,其他一次
图 1:平均数中位数众数

5例题示范 Example

例题:五位同学的测验分数为 72, 85, 85, 90, 98,求平均数、中位数与众数。

  1. 平均数 = (72 + 85 + 85 + 90 + 98) ÷ 5 = 430 ÷ 5 = 86。
  2. 中位数:先排序 72, 85, 85, 90, 98,中间第 3 个是 85。
  3. 众数:85 出现两次,其余各出现一次,众数是 85。
  4. 比较:86、85、85 三个数值接近,因为数据分布均匀且没有极端值。
  5. 结论:平均数 86,中位数 85,众数 85;三者职能不同,答题须逐项写清。
  6. 答案:平均数 = 86,中位数 = 85,众数 = 85。求平均数用总和除以个数;求中位数先排序再取中间;众数是出现最多的数值,只需数次数。

6常见错误 Mistakes

✗ 找中位数不排序:3,1,2 的中位数是 1 ✗
✓ 要先排序:1,2,3,中间是 2。不排序找不到中位数!
✗ 双数个数找中位数拿第 2 个:1,2,3,4 中位 = 2 ✗
✓ 双数要拿中间两个平均:(2+3)/2 = 2.5。不要只有拿一个!
✗ 没有众数都要找:1,2,3,4 众数是 ? ✗
✓ 每个数出现一样多次,就是没有众数(no mode)。
✗ Outlier 不影响 mean:1,2,3,100 mean = 2.5 ✗
✓ Mean = (1+2+3+100)/4 = 26.5。100 这个 outlier 拉高全!

75 题快测 Quick check

Q11, 2, 3, 4, 5 的 mean = ?

Q21, 2, 3, 4, 5 的 median = ?

Q31, 2, 2, 3, 3, 3, 4 的 mode = ?

Q41, 2, 3, 4 的 median = ?

Q560, 70, 70, 80, 90 的 median = ?

8重点回顾 Recap

  • Mean = 加起来除开个数
  • Median = 排好序中间那个(双数就平均两个)
  • Mode = 出现最多次那个
  • 找 median 之前一定要先排序
  • Outlier 会拉歪 mean,这个时候 median 更准

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