歡迎來到統計學:平均數與分佈域!
你有沒有想過,打機時甚麼才算「常見」的得分?或者夏天的「正常」氣溫大約是多少?在數學科中,我們會利用統計學(Statistics)來理解和整理一組組的數據。與其看著一堆雜亂無章的數字,我們可以透過平均數(Averages)找出一個代表整個數據集的數值。
在這個章節中,我們將會學習三種不同的平均數(平均值 Mean、中位數 Median 及眾數 Mode),以及一種用來量度數據分散程度的方法(分佈域/極差 Range)。就算一開始覺得有點抽象也不用擔心,我們會一步一步慢慢拆解!
1. 眾數(Mode):「最受歡迎」的數值
眾數是指在一組數據中出現最多次的數值。你可以把它想像成問卷調查中最受歡迎的選項!
計算方法:
1. 檢視你的數據列表。
2. 數一數每個數字出現的次數。
3. 出現次數最多的那個數字就是眾數!
例子:找出 3, 5, 5, 7, 8, 5, 2 的眾數。
數字 5 出現了三次,而其他數字都只出現了一次。因此,眾數 = 5。
常犯錯誤提提你:如果每個數字都只出現一次,那就沒有眾數。如果有兩個數字出現的次數並列最多,這組數據就可以有兩個眾數(稱為「雙眾數 bimodal」)。
速記小貼士:英文 MOde 代表 MOst frequent(出現最多次)!中文「眾」數亦即「大眾」最常選的數!
2. 中位數(Median):「正中間」的數值
中位數就是整組數據順序排列後,排在正中間的數值。就像馬路中央的「中央分隔島(median strip)」一樣,位置剛好就在正中心!
計算方法:
1. 重要步驟:必須先將所有數字由小至大順序排列!
2. 從兩端開始逐個數字向內劃去,直到找出正中間的位置。
3. 如果最後只剩下一個數字,它就是中位數。
例子(數據項數為單數):2, 8, 3, 1, 7。
首先由小至大排列:1, 2, 3, 7, 8。
正中間的數字是 3。因此,中位數 = 3。
如果中間有兩個數字怎麼辦?
如果數據項數是雙數,中間便會剩下兩個數字。這時只需找出這兩個數字的平均值(剛好在正中間的數)(將兩個數字相加,然後除以 2)。
例子:4, 10, 12, 14。
中間的兩個數字是 10 和 12。10 和 12 正中間的數是 11。因此,中位數 = 11。
重點提示:找中位數之前,切記、切記、切記要先將數字由小至大排好!
3. 平均值(Mean):「公平平分」的數值
平均值就是我們平時在日常生活中最常說的「平均數」。你可以把它想像成將所有東西集中起來,然後平均分給每一個人,讓大家的數量完全一樣。
計算方法:
1. 將列表中所有的數字加起來,求出總和。
2. 將總和除以數據項目的總數。
計算公式:
\( \text{Mean} = \frac{\text{Sum of all values}}{\text{Total number of values}} \)
(平均值 = 數據總和 ÷ 數據項數)
例子:求 4、6 和 8 的平均值。
1. 全部相加:\( 4 + 6 + 8 = 18 \)
2. 計算項數:共有 3 個數字。
3. 進行除法:\( 18 \div 3 = 6 \)。
因此,平均值 = 6。
趣味冷知識:有些同學覺得平均值(Mean)在計算時「最刻薄(mean)」,因為它要做的運算最多(又要加又要除)!
4. 分佈域(Range):「分散程度」
分佈域(又稱極差)其實不是一種平均數。它是用來表示整組數據的分散程度,告訴我們最大值與最小值相差多少。
計算方法:
用最大數值減去最小數值。
計算公式:
\( \text{Range} = \text{Highest value} - \text{Lowest value} \)
(分佈域 = 最大值 − 最小值)
例子:求 10, 2, 15, 7, 20 的分佈域。
最大值 = 20;最小值 = 2。
\( 20 - 2 = 18 \)。
因此,分佈域 = 18。
為甚麼它有用? 分佈域較小,代表數據非常穩定(數值彼此十分接近);分佈域較大,則代表數據的差異很大、分佈很廣。
總結:平均數記憶口訣
如果覺得很難分清它們,不妨試試記住這首經典英文順口溜:
Hey diddle diddle, the Median's the middle,
You add and divide for the Mean.
The Mode is the one that you see the most,
And the Range is the difference between!
快速複習清單
• 平均值(Mean): 全部加起來,再除以總項數。
• 中位數(Median): 由小至大排好,找出正中間那個數。
• 眾數(Mode): 出現次數最多的數字。
• 分佈域(Range): 最大數值減去最小數值。
常犯錯誤與注意事項
1. 找中位數時忘記排序: 這是最常見的錯誤!務必先由小至大排好次序。
2. 誤將分佈域當作平均數: 請記住分佈域是量度「分散程度」,而不是代表整組數據的「典型數值」。
3. 加法計算錯誤: 計算平均值時,除法前記得仔細核對總和。只要加法算錯一小步,整個答案就會完全不同!