现代心理与教育统计学

四、平均数的优缺点

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算术平均数具备一个良好的集中量数应具备的一些条件:

1.反应灵敏。观测数据中任何一个数值或大或小的变化,甚至细微的变化,在计算平均数时,都能反映出来。

2.计算严密。计算平均数有确定的公式,不管何人在何种场合,只要是同一组观测数据,计算的平均数都相同。

3.计算简单。计算过程只是应用简单的四则运算。

4.简明易解。平均数概念简单明了,较少数学抽象容易理解。

5.适合于进一步用代数方法演算。在求解其他统计特征值,如离均差、方差、标准差的计算时,都要应用平均数。

6.较少受抽样变动的影响。观测样本的大小或个体的变化,对计算平均数影响很小。在来自同一总体逐个样本的集中量数中,平均数的波动通常小于其他量数的波动,因此它总是最可靠、最正确的量数。

但是,算术平均数也有一些缺点,在一定程度上限制了它的应用,这些缺点是:

1.易受极端数据的影响。由于平均数反应灵敏,因此当数据分布呈偏态时,受极值(extreme value/score)的影响,平均数就不能恰当地描述分布的真实情况。在心理与教育方面的实验观测中,偶然因素十分复杂,经常会出现极端数目。例如,一个重点班的50名水平相当的学生,在通过一项教育测验时,绝大多数学生得分较高,但个别人却由于身体不适或一时性情绪障碍而得到很低的分数,这时若用平均数代表全班学生的知识水平,则肯定偏低,并且不符合实际情况。为此,我们还需要学习、了解表示一组事物典型情况的其他统计方法和统计值。在心理物理学实验、学习迁移实验和迷津学习实验等观测中,都常有出现极端数目的情况。出现这类问题时,也可以使用修剪平均数来解决。修剪平均数(trimmed mean)也称截尾平均数,是从一组数据中去除一定百分比(如5%)的最大值和最小值数据后,再次计算的算术平均值。当希望在分析中剔除一部分数据计算平均数时,可以使用这种平均数。在计算平均数时除去极端值,对数据集中趋势的估计效果会更好,特别是数据不属于正态分布时,这种方法更妥当。在实际生活中,大家常常会看到各种知识竞赛或评比中,在计算某一选手的平均分时,经常会把多个评委评分中的最高分和最低分去掉,再算平均值,这种做法更科学。

2.若出现模糊不清的数据时,无法计算平均数。因为计算平均数时需要每一个数据都加入计算。在次数分布中只要有一个数据含糊不清,都无法计算平均数。在这种情况下,一般采用中数作为该组数据的代表值,描述其集中趋势。

根据以上对平均数优缺点的分析,可以明确,如果一组数据是比较准确,可靠又同质,而且需要每一个数据都加入计算,同时还要作进一步代数运算时,这时就要用算术平均数表示其集中趋势。如果一组数据中出现两个极端的数目,或有一些数据不清楚,数据不同质时,就不宜使用算术平均数。除此之外,还有一些适用几何平均数或调和平均数的情境,也不宜用算术平均数。

另外,在报告平均数时,要按特别指定的单位来表达。在书写平均数时,习惯上平均数保留的小数位数要比原来的测量数据多一位数字。