李紅
平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)從不同側(cè)面給我們提供了同一組數(shù)據(jù)的面貌,都是描述數(shù)據(jù)的集中趨勢的“特征數(shù)”.三者都可以作為一組數(shù)據(jù)的代表,但是它們反映數(shù)據(jù)的特征有所不同.學習這部分內(nèi)容的難點是理解這三個量之間的區(qū)別,主要表現(xiàn)在以下幾個方面.
1. 意義和求法不同
平均數(shù):一組數(shù)據(jù)的總和除以這組數(shù)據(jù)個數(shù)所得到的商叫這組數(shù)據(jù)的平均數(shù).
中位數(shù):將一組數(shù)據(jù)按從大到小(或從小到大)排列,處在最中間位置的一個數(shù)或最中間的兩個數(shù)的平均數(shù)叫做這組數(shù)據(jù)的中位數(shù).
眾數(shù):在一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)叫做這組數(shù)據(jù)的眾數(shù).只要找,不必計算就可求出.
例1 若五個正整數(shù)的中位數(shù)是3,唯一的眾數(shù)是7,則這五個數(shù)的平均數(shù)是_______.
【分析】首先根據(jù)眾數(shù)與中位數(shù)的定義,得出這五個數(shù)據(jù)中的三個數(shù),再根據(jù)一組數(shù)據(jù)由五個正整數(shù)組成,得出其它兩個數(shù),最后由平均數(shù)的意義得出結(jié)果.
解:∵五個正整數(shù)的中位數(shù)是3,唯一的眾數(shù)是7,
∴知道的三個數(shù)是3,7,7.
∵一組數(shù)據(jù)由五個正整數(shù)組成,
∴另兩個為1,2.
∴這五個正整數(shù)的平均數(shù)是(1+2+3+7+7)÷5=4.
故答案為:4.
【點評】本題考查了平均數(shù)、眾數(shù)與中位數(shù)的意義,掌握平均數(shù)、眾數(shù)與中位數(shù)的計算公式是解題的關(guān)鍵.
2. 個數(shù)不同
在一組數(shù)據(jù)中,平均數(shù)和中位數(shù)都具有惟一性,但眾數(shù)有時不具有唯一性.在一組數(shù)據(jù)中,可能不止一個眾數(shù),也可能沒有眾數(shù).
3. 呈現(xiàn)形式不同
平均數(shù):是一個“虛擬”的數(shù),是通過計算得到的,它不是數(shù)據(jù)中的原始數(shù)據(jù),它可能與原數(shù)據(jù)中的某一個相同,也可能與原數(shù)據(jù)中的任何一個都不同.
中位數(shù):是一個不完全“虛擬”的數(shù).當一組數(shù)據(jù)是奇數(shù)個時,它就是該組數(shù)據(jù)排序后最中間的那個數(shù)據(jù),是這組數(shù)據(jù)中真實存在的一個數(shù)據(jù);但在數(shù)據(jù)個數(shù)為偶數(shù)的情況下,中位數(shù)是最中間兩個數(shù)據(jù)的平均數(shù),只有當中間的兩個數(shù)相同時,它才與這組數(shù)據(jù)中的兩個或兩個以上數(shù)據(jù)相同,是數(shù)據(jù)中的一個真實的數(shù),如果正中間的兩個數(shù)不同,此時的中位數(shù)就是一個“虛擬”的數(shù).
眾數(shù):是一組數(shù)據(jù)中出現(xiàn)次數(shù)最多的原數(shù)據(jù),它是真實存在的.但當一組數(shù)據(jù)中的每一個數(shù)據(jù)都出現(xiàn)相同次數(shù)時,這組數(shù)據(jù)就沒有眾數(shù)了.
例2 公園里有甲、乙兩群游客正在做團體游戲,兩群游客的年齡如下(單位:歲):
甲群:13,13,14,15,15,15,15,16,17,17;
乙群:3,4,4,5,5,6,6,6,54,57.
解答下列問題(直接填在橫線上):
(1) 甲群游客的平均年齡是_______歲,中位數(shù)是_______歲,眾數(shù)是_______歲,其中能較好反映甲群游客年齡特征的是_______.
(2) 乙群游客的平均年齡是_______歲,中位數(shù)是_______歲,眾數(shù)是_______歲,其中能較好反映乙群游客年齡特征的是_______.
【分析】平均數(shù)、中位數(shù)及眾數(shù)都是反映數(shù)據(jù)集中趨勢的量,當一組數(shù)據(jù)的大小比較接近時(如甲群游客),三個量也比較接近;當一組數(shù)據(jù)中有個別數(shù)特別大或特別小時(如乙群游客),它就會影響平均數(shù)的大小,但不影響中位數(shù)、眾數(shù),此時可由中位數(shù)或眾數(shù)反映這組數(shù)據(jù)的集中趨勢.
【答案】(1) 15,15,15,平均數(shù)、中位數(shù)、眾數(shù);
(2) 15,5.5,6,中位數(shù)、眾數(shù).
4. 代表不同
平均數(shù):反映了一組數(shù)據(jù)的平均大小,常用來代表數(shù)據(jù)的總體 “平均水平”.
中位數(shù):像一條分界線,將數(shù)據(jù)分成前后兩部分,因此用來代表一組數(shù)據(jù)的“中等水平”.
眾數(shù):反映了出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)據(jù),用來代表一組數(shù)據(jù)的“多數(shù)水平”.
這三個統(tǒng)計量雖然有所不同,但都可以反映一組數(shù)據(jù)的集中趨勢,都可以作為一組數(shù)據(jù)一般水平的代表.
例3 某車間準備采取每月任務定額,超產(chǎn)有獎的措施提高工作效率,為制定一個恰當?shù)纳a(chǎn)定額,從該車間200名工人中隨機抽取20人統(tǒng)計其某月產(chǎn)量如下:
(1) 請應用所學的統(tǒng)計知識,為制定生產(chǎn)定額的管理者提供有用的參考數(shù)據(jù);
(2) 你認為管理者將每月每人的生產(chǎn)定額定為多少最合適?為什么?
(3) 估計該車間全年可生產(chǎn)零件多少個?
【分析】在確定生產(chǎn)定額時,需參考的數(shù)據(jù)應當有:平均數(shù)、眾數(shù)、中位數(shù). 合理的生產(chǎn)定額應確定在使多數(shù)人經(jīng)過努力能夠完成或超額完成的基礎(chǔ)上. 如果將眾數(shù)280定為生產(chǎn)定額,則絕大多數(shù)工人不需太努力就可完成任務,這就不利于提高工作效率;若將平均數(shù)305定為生產(chǎn)定額,則多數(shù)工人不可能超產(chǎn),甚至完不成定額,會挫傷工人的積極性.
解:(1) 平均數(shù)305,中位數(shù)290,眾數(shù)280;
(2) 取中位數(shù)290作為生產(chǎn)定額較合適,原因是這個定額使多數(shù)工人經(jīng)過努力能完成或超額完成;
(3) 305×12×200=7.32×105(個),估計全年總產(chǎn)量約為7.32×105個.
5. 特點不同
平均數(shù)的計算中要用到每一個數(shù)據(jù),因而它反映的是一組數(shù)據(jù)的總體水平,選擇特征數(shù)表示一組數(shù)據(jù)的集中趨勢時,我們用得最多的是平均數(shù),用它作為一組數(shù)據(jù)的代表,比較可靠和穩(wěn)定, 但容易受到極端數(shù)據(jù)的影響.
中位數(shù)是一組數(shù)據(jù)的中間量,代表了中等水平.中位數(shù)在一組數(shù)據(jù)的數(shù)值排序中處于中間位置,在統(tǒng)計學分析中扮演著“分水嶺”的角色,由中位數(shù)可以對事物的大體趨勢進行判斷和掌控.如果在一組相差較大的數(shù)據(jù)中,用中位數(shù)作為這組數(shù)據(jù)特征的統(tǒng)計量往往更有意義.
眾數(shù)代表的是一組數(shù)據(jù)的多數(shù)水平,若一組數(shù)據(jù)中眾數(shù)的頻數(shù)比較大,并且與其他數(shù)據(jù)的頻數(shù)相差較大時,我們一般選用眾數(shù).還要特別注意如下例題:某班42名同學,年齡11歲的有24個人,年齡10歲的有8個人,年齡12歲的有6個人,年齡超過12歲的有4個人.則該班同學年齡分布的眾數(shù)為11歲,它表明該班年齡為11歲的同學最多(注意眾數(shù)不是24人).
例4 某班7個合作學習小組人數(shù)如下:4、5、5、x、6、7、8,已知這組數(shù)據(jù)的平均數(shù)是6,則這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是( ).
A. 5 B. 5.5 C. 6 D. 7
【分析】根據(jù)平均數(shù)的定義先求出這組數(shù)據(jù)中的x,再將這組數(shù)據(jù)從小到大排列,然后找出最中間的數(shù)即可.
解:∵4、5、5、x、6、7、8的平均數(shù)是6,
∴(4+5+5+x+6+7+8)÷7=6, 解得:x=7,
將這組數(shù)據(jù)從小到大排列為4、5、5、6、7、7、8, 最中間的數(shù)是6.
則這組數(shù)據(jù)的中位數(shù)是6,故選C.
【點評】此題考查了中位數(shù),掌握中位數(shù)的概念是解題的關(guān)鍵,中位數(shù)是將一組數(shù)據(jù)從小到大(或從大到小)重新排列后,最中間的那個數(shù)(最中間兩個數(shù)的平均數(shù)).
這三種特征數(shù)都可以作為一組數(shù)據(jù)的代表,但它們所表示的意義是不同的.選用它們表示一組數(shù)據(jù)的集中趨勢時,一般是遵循“多數(shù)原則”,即哪種特征數(shù)能代表這組數(shù)據(jù)的絕大多數(shù).我們解題時要正確選用合適的特征數(shù)來說明、評價、分析實際問題,避免誤用和濫用.
6. 作用不同
平均數(shù):是統(tǒng)計中最常用的數(shù)據(jù)代表值,平均數(shù)既可以描述一組數(shù)據(jù)本身的整體平均情況,也可以用來作為不同組數(shù)據(jù)比較的一個標準.因此,它在生活中應用最廣泛,比如我們經(jīng)常所說的平均成績、平均身高、平均體重等.
中位數(shù):作為一組數(shù)據(jù)的代表,可靠性比較差,因為它只利用了部分數(shù)據(jù).但當一組數(shù)據(jù)的個別數(shù)據(jù)偏大或偏小時,用中位數(shù)來描述該組數(shù)據(jù)的集中趨勢就比較合適.
眾數(shù):作為一組數(shù)據(jù)的代表,可靠性也比較差,因為它也只利用了部分數(shù)據(jù).在一組數(shù)據(jù)中,如果個別數(shù)據(jù)有很大的變動,且某個數(shù)據(jù)出現(xiàn)的次數(shù)最多,此時用該數(shù)據(jù)(即眾數(shù))表示這組數(shù)據(jù)的“集中趨勢”就比較適合.
例5 某校為舉行百年校慶,決定從高二年級300名男生中挑選80人組成儀仗方隊,現(xiàn)隨機抽測10名高二男生的身高如下(單位:米):1.69,1.75,1.70,1.65,1.72,1.69,
1.71,1.68,1.71,1.69. 試確定參加儀仗方隊學生的最佳身高值.
【分析】理想的儀仗方隊應由身材較高,且高矮一致的人組成,因此身高的挑選標準應由身高中出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值所確定.
解:上面10個數(shù)據(jù)中的眾數(shù)為1.69米,說明全年級身高為1.69米的男生最多,估計約有90人,因此將挑選標準定在1.69米,便于組成身高整齊的儀仗方隊.
例6 甲、乙兩名運動員在6次百米跑訓練中成績?nèi)缦拢▎挝唬好耄?/p>
請你比較這兩組數(shù)據(jù)的眾數(shù)、平均數(shù)和中位數(shù),談談你的看法.
【分析】本題需比較兩人成績的平均數(shù)、中位數(shù)和眾數(shù)來衡量兩人成績水平情況.
解:甲運動員的成績的眾數(shù)是10.8,中位數(shù)是10.85,平均數(shù)為10.9;
乙運動員成績的眾數(shù)是10.9,中位數(shù)是10.85,平均數(shù)為10.8.
從兩人成績的眾數(shù)看,甲的成績好于乙的成績;
從兩人成績的中位數(shù)看,兩人的成績相同;
從兩人成績的平均數(shù)看,乙的成績好于甲的成績.
(作者單位:江蘇省宿遷市宿豫區(qū)實驗初級中學)