平均數、中位數、眾數與全距
一句話概括: 平均數、中位數和眾數是找出一組數字「代表值」的三種方法,而全距則告訴你這些數字分佈得有多分散。
為什麼成立
當你有一串數字(稱為數據組),例如測驗分數或每日氣溫,能快速概括它們會很有幫助。平均數(把所有數加起來再平均分配)、中位數(把數字排好順序後位於正中間的數)和眾數(出現次數最多的數)各自以略為不同的方式描述一個「典型」的數字。全距(最大值減最小值)則顯示這些數字相差多遠。這些概念結合起來,能幫助你比較不同群組、發現不尋常的結果,並看懂新聞、體育和科學中的圖表。
可以這樣理解: 想像一群朋友各自有不同數量的糖果。平均數就是大家把糖果堆在一起、再平均分給每個人時,每人能分到的數量。中位數是大家從最少排到最多時,站在正中間那個人擁有的糖果數。眾數是最多人剛好擁有的那個糖果數量。全距則是糖果最多的朋友和糖果最少的朋友之間的差距。 (這個比喻的局限:糖果的比喻並不完全貼切,因為糖果不一定能平均分配,但平均數可以是像 4.5 這樣的小數,這完全沒問題。此外,真實的數據組可能完全沒有眾數(每個數值都只出現一次),也可能有不止一個眾數,而「最受歡迎的數字」這個說法並不容易讓人想到這些情況。)
例題詳解
七位學生在一次滿分 15 分的拼字小測中取得以下分數:3、8、5、8、6、12、7。求平均數、中位數、眾數和全距。
- 把數字由小到大排列:3、5、6、7、8、8、12。
- 平均數:把它們加起來(3 + 5 + 6 + 7 + 8 + 8 + 12 = 49),再除以數字的個數:49 ÷ 7 = 7。
- 中位數:共有 7 個數字,所以正中間的是排好序後的第 4 個數,即 7。
- 眾數:8 出現了兩次,其他數字都只出現一次,所以眾數是 8。
- 全距:最大值減最小值,12 − 3 = 9。
答案: 平均數 = 7,中位數 = 7,眾數 = 8,全距 = 9。
常見錯誤
- 求中位數時若沒有先把數字排序,就會得到錯誤的中間值,所以找中間數之前,一定要先把數字由小到大排好。
- 當數值個數是雙數時,有些孩子會隨便從兩個中間數中選一個,正確做法是把兩個中間數相加再除以 2。
- 求平均數時除錯了數(例如習慣性地除以 10)會得出錯誤答案,所以要數清楚共有多少個數值,然後把總和除以這個確切的數目。
- 把全距寫成像「3 到 12」這樣的兩個數字並不是全距,要記住全距是一個數,用減法求得:最大值減最小值。
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家長常見問題
孩子在幾年級學平均數、中位數、眾數和全距?
在英國,孩子通常在 6 年級接觸平均數,並在 7 和 8 年級學習中位數、眾數和全距。在澳洲,這些概念主要在 6 至 7 年級左右教授;在美國,它們是 6 年級統計的重點內容,並在 7 和 8 年級有更多練習。
如何幫助孩子記住平均數、中位數、眾數和全距的分別?
簡短的記憶小技巧很有幫助:中位數就是「中間」那個數,好比馬路正中間的分隔帶(英文 'median' 聽起來像 'medium');眾數是「眾多」人都有的那個數(英文 'mode' 的開頭像 'most');全距是由最小到最大的「距離」。平均數則是「公平分配」的那種平均。
在家可以怎樣練習平均數、中位數、眾數和全距?
運用日常生活中的真實數字,例如家人的鞋碼、最近幾場比賽的入球數,或購物籃中物品的價錢。請孩子求出這四個數值,並討論哪一個最能描述「典型」的結果。
哪一種平均數最好用?
這取決於數據:平均數用上了每一個數值,但可能會被一個特別大或特別小的數大幅拉高或拉低。當數據中有不尋常的數值時,中位數通常更合適;而眾數則適用於非數字的資料,例如最喜歡的顏色。