Trzy różne odpowiedzi na pytanie "gdzie jest środek?"
Średnia sumuje wszystko i dzieli po równo. Mediana ignoruje wielkości i wybiera wartość w środku uporządkowanej listy. Dominanta w ogóle pomija położenie i wybiera to, co występuje najczęściej. To trzy naprawdę różne pytania, a na nierównej liście dają trzy naprawdę różne odpowiedzi. Właśnie wtedy znajomość różnicy ma znaczenie.
Dlatego jeden drogi dom na ulicy pełnej mieszkań przesuwa średnią, a mediany nie rusza: średnia czuje wielkość każdej wartości, a mediana liczy tylko pozycje. Gdy ktoś podaje jedną liczbę o zarobkach, cenach czy czasie oczekiwania, zapytaj, o którą "średnią" chodzi. Ten wybór naprawdę zmienia obraz.
Ta strona podaje wszystkie trzy wartości, a także rozstęp, kwartyle i rozstęp międzykwartylowy, i pokazuje, jak każdą z nich wyznaczono z posortowanej listy. Średnie zostają dokładne: średnia z 1, 2 i 4 to tutaj 7/3, a nie 2.33, bo 2.33 to inna liczba, a o zaokrągleniu powinien decydować czytelnik.
Na co zwrócić uwagę
Najpierw posortuj listę. Mediana, kwartyle i rozstęp odczytuje się wprost z uporządkowania i żadnej z nich nie można ufać, zanim to zrobisz.
Parzysta liczba wartości nie ma jednego środka, więc mediana to średnia dwóch środkowych wartości i może w ogóle nie należeć do listy.
Lista może mieć kilka dominant albo żadnej. Dwie wartości remisujące jako najczęstsze to dwie dominanty. Gdy każda wartość występuje raz, dominanty nie ma, i to jest odpowiedź, a nie porażka.
Średnia to jedyna z trzech miar, na którą wpływa każda wartość. Jedna skrajna wartość ją ciągnie, a mediana zostaje na miejscu.
Rozstęp korzysta tylko z dwóch liczb, największej i najmniejszej, więc nic nie mówi o tym, co dzieje się pomiędzy nimi.
Rozstęp międzykwartylowy to rozstęp środkowej połowy danych. Celowo pomija krańce i dlatego jest odporniejszą miarą rozproszenia.
Jak policzyć wszystkie trzy ręcznie
1
Zapisz wartości po kolei
Od najmniejszej do największej. Zajmuje to minutę, a trzy z odpowiedzi da się wtedy odczytać na pierwszy rzut oka.
2
Średnia: dodaj i podziel
Dodaj wszystkie wartości, a potem podziel przez ich liczbę. Jeśli wynik nie jest całkowity, zostaw go jako ułamek: 7/3 jest dokładne, a 2.33 nie.
3
Mediana: znajdź środkową pozycję
Przy nieparzystej liczbie wartości to jedna środkowa wartość. Przy parzystej weź dwie środkowe wartości i policz ich średnią.
4
Dominanta: policz powtórzenia
To wartość, która występuje najczęściej. Zliczaj, przechodząc przez posortowaną listę. Remisy są prawdziwe i liczą się obie wartości.
5
Rozstęp i kwartyle
Największa minus najmniejsza to rozstęp. Podziel posortowaną listę na medianie (pomijając medianę, gdy liczba wartości jest nieparzysta) i weź medianę każdej połowy: to Q1 i Q3, a Q3 − Q1 to rozstęp międzykwartylowy.
Trzy średnie na tych samych listach
Zwróć uwagę na wiersze, w których się różnią: na skośnej liście wybór średniej zmienia całą historię.
Wartości
Średnia
Mediana
Dominanta
Rozstęp
2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9
5
4.5
4
7
1, 2, 3, 4
2.5
2.5
brak
3
12, 15, 11, 15, 20
14.6
15
15
9
1, 2, 4
7/3
2
brak
3
1, 1, 2, 2, 3
1.8
2
1 i 2
2
10, 10, 10, 100
32.5
10
10
90
3, 3, 3
3
3
3
0
5, 6, 7, 8, 9
7
7
brak
4
Przykłady krok po kroku
Wszystkie trzy naraz: 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9
plain
2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9
Suma to 40 przy 8 wartościach, więc średnia wynosi 5. Przy parzystej liczbie wartości mediana to średnia 4. i 5. wartości, czyli 4 i 5, co daje 4.5. Dominanta to 4, która występuje trzy razy. Trzy różne liczby i każda jest poprawną odpowiedzią na inne pytanie.
Gdy nie ma dominanty: 1, 2, 3, 4
plain
1, 2, 3, 4
Każda wartość występuje dokładnie raz, więc dominanty w ogóle nie ma. To nie zero ani pierwsza wartość. Średnia i mediana wynoszą 2.5, co zdarza się zawsze, gdy lista jest równomiernie rozłożona. Mediana nie należy tu do listy i przy parzystej liczbie wartości to całkiem normalne.
Dwie dominanty: 1, 1, 2, 2, 3
plain
1, 1, 2, 2, 3
Zarówno 1, jak i 2 występują dwa razy, więc lista jest dwumodalna i obie wartości są dominantami. Wybranie jednej i odrzucenie drugiej to błąd, uczciwa odpowiedź to obie. Średnia wynosi 1.8, a mediana 2.
Co robi wartość odstająca: 10, 10, 10, 100
plain
10, 10, 10, 100
Mediana to 10 i dominanta to 10, ale średnia wynosi 32.5, czyli ponad trzy razy więcej, niż mówi większość danych. Właśnie przez tę własność mediana jest uczciwym wyborem dla cen domów i wynagrodzeń, a średnia wprowadza w błąd.
Dokładna średnia: 1, 2, 4
plain
1, 2, 4
Suma to 7 przy 3 wartościach, więc średnia wynosi 7/3 i właśnie tyle podaje ta strona. Zapis 2.33 gubi przy zaokrągleniu część jednej trzeciej, co ma znaczenie, gdy tylko liczba zostaje użyta dalej, na przykład w odchyleniu standardowym.
Częste błędy
Odczytywanie mediany z nieposortowanej listy. Środek uporządkowania to nie środek tego, co wpisano. Zawsze najpierw sortuj.
Branie środkowej pozycji przy parzystej liczbie wartości. Przy 8 wartościach nie ma wartości 4.5., więc policz średnią 4. i 5.
Nazywanie "braku dominanty" dominantą równą zero. Jeśli każda wartość występuje raz, lista nie ma dominanty i to trzeba zapisać.
Podawanie jednej dominanty przy remisie. Dwie wartości z tą samą najwyższą liczbą wystąpień to dwie dominanty. Lista może być dwumodalna lub wielomodalna.
Zaokrąglanie średniej przed jej użyciem. 7/3 zamienia się w 2.33 i każde kolejne obliczenie dziedziczy błąd. Zostaw ułamek.
Zakładanie, że "przeciętna" oznacza średnią. W wiadomościach i raportach często chodzi o medianę, a obie różnią się najbardziej właśnie na skośnych danych, o których te raporty mówią.
Średnia, mediana i dominanta: pytania i odpowiedzi
Czym różni się średnia od mediany i dominanty?
Średnia to suma podzielona przez liczbę wartości. Mediana to środkowa wartość po uporządkowaniu listy. Dominanta to wartość, która występuje najczęściej. Odpowiadają na trzy różne pytania o środek, a na skośnej liście dają trzy różne liczby.
Jak obliczyć medianę przy parzystej liczbie wartości?
Weź dwie środkowe wartości i policz ich średnią. Dla 1, 2, 3, 4 środkowe to 2 i 3, więc mediana wynosi 2.5, czyli liczbę, której w ogóle nie musi być na liście. To posortowanie listy sprawia, że "środek" cokolwiek znaczy.
Czy lista może mieć więcej niż jedną dominantę?
Tak. Jeśli dwie lub więcej wartości remisują pod względem liczby wystąpień, wszystkie są dominantami, a lista nazywa się dwumodalna lub wielomodalna. Ta strona podaje każdą remisującą wartość zamiast wybierać jedną, bo wybranie jednej byłoby błędem.
Co, jeśli nie ma dominanty?
Jeśli każda wartość występuje dokładnie raz, lista nie ma dominanty. To pełnoprawna odpowiedź, a nie zero ani pierwsza czy największa wartość. Niektóre podręczniki mówią, że dominanta "nie istnieje" dla takiej listy, co oznacza to samo.
Której średniej użyć?
Mediany, gdy dane mają skrajne wartości lub długi ogon: dochody, ceny mieszkań, czas oczekiwania. Średniej, gdy wartości są mniej więcej symetryczne i każda powinna się liczyć. Dominanty, gdy dane to kategorie, a nie wielkości, albo gdy naprawdę chcesz znać najczęstszy przypadek.
Jak liczone są tu kwartyle?
Metodą uczoną w szkole: posortuj listę, podziel ją na medianie (bez samej mediany, gdy liczba wartości jest nieparzysta) i weź medianę każdej połowy. Istnieją inne konwencje, które na małych próbach dają nieco inne wyniki, więc odpowiedź z podręcznika może się różnić. Ta strona podaje metodę, której używa.
Do czego służy rozstęp międzykwartylowy?
To rozstęp środkowej połowy danych, Q3 − Q1, i celowo pomija on wartości skrajne. Dzięki temu jest znacznie odporniejszą miarą rozproszenia niż zwykły rozstęp, o którym decydują wyłącznie dwie najbardziej nietypowe wartości na liście.
Dlaczego średnia jest pokazana jako ułamek?
Bo jest dokładna. Średnia z 1, 2 i 4 to 7/3, a zapis 2.33 od razu gubi jedną trzecią setnej i jeszcze więcej, gdy liczba jest używana ponownie. Gdy rozwinięcie dziesiętne jest skończone, pokazujemy je również, ale odpowiedzią jest dokładna wartość.