平均數

用聚餐和薪水的故事,認識平均數與中位數。

單元 1 聚餐算帳:平均數到底是什麼?

五位朋友吃飯,各自花了 100、150、200、250、300 元。若把總花費平均分給五人,每個人要付多少?

100150200250300
(100+150+200+250+300) ÷ 5 = 200 元

平均數(Mean,M)就是把所有數值加總,再除以資料筆數。它像是把資源重新平均分配後,每個人分到的數量;但不代表每個人原本都花 200 元。

記住:平均數描述一群資料的整體水準,不是每個人的實際數值。
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五人平均花 200 元,代表什麼?

單元 2 平均薪水很高,為什麼我沒有感覺?

四位員工月薪各 3 萬元,老闆月薪 30 萬元。這五個人的平均月薪竟然是 8.4 萬元!

3 萬3 萬3 萬3 萬30 萬
平均數
8.4 萬
中位數
3 萬

平均數容易受到極端值影響。中位數是排序後位於中間的數值,眾數則是出現次數最多的數值。這兩個概念先認識即可,本主題仍以平均數為重點。

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上述五人中,哪個數字更接近一般員工的薪資?

標準差

同樣的平均數,為什麼每個人的表現差這麼多?

單元 1 兩班平均都是 80 分,真的一樣嗎?

甲班與乙班各五人,平均成績都是 80 分。但仔細看分數,就會發現兩班很不一樣。

甲班:大家都差不多
7879808182
平均數 80|樣本標準差 1.58
乙班:有人高、有人低
406080100120
平均數 80|樣本標準差 31.62

假設這次考試有額外加分,所以有人拿到超過 100 分。雖然甲、乙兩班平均都是 80 分,但甲班同學的成績比較接近,乙班卻有人考得很低、有人考得很高。可見平均分數一樣,不代表每個人的表現都差不多。

平均數回答:大家的整體水準是多少?
標準差回答:個別數值離平均數通常有多分散?
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哪一班的標準差比較大?

單元 2 公車準時嗎?標準差的生活意義

兩班公車的平均等候時間都是 10 分鐘。A 公車每次幾乎都是 10 分鐘;B 公車有時 2 分鐘就來,有時卻要等 18 分鐘。哪一班比較容易預測?

🚌 A 公車
910101011

平均 10 分鐘,SD = 0.71 分鐘

🚌 B 公車
26101418

平均 10 分鐘,SD = 6.32 分鐘

標準差(Standard Deviation,SD)是描述數值分散程度的統計量。SD 小代表資料較集中在平均數附近;SD 大代表資料較分散。標準差不直接表示好壞,必須搭配研究內容解釋。

標準差只是幫我們了解成績有多分散,不是說每個人都剛好差那麼多。另外,考試分數和每天睡幾小時是不同的東西,不能只看標準差的數字大小,就說哪一個比較不一致。
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想搭一班等候時間比較穩定的公車,哪一班較合適?

單元 3 互動實驗室:你來控制平均數與標準差

拖動下方五位同學的分數,觀察平均數與標準差如何即時變化。試試看:能不能讓平均數維持 80,卻讓標準差變大?

平均數 M
80.00
樣本標準差 SD
0.00
0 分50 分100 分
觀察重點:所有人一起增加相同分數,平均數會增加,標準差不變;讓數值遠離平均數,標準差通常會增加。

平均數與標準差的論文應用

學會閱讀 JASP 的 M、SD,並寫出正確的論文結果。

單元 1 論文怎麼看 M 與 SD?

研究者使用 1 至 5 分的學習滿意度量表,分析三個構面,得到以下假設性 JASP 描述統計結果。

構面NMSD
教學內容1004.200.55
師生互動1003.900.80
學習資源1003.600.70

N 是有效觀察人數,M 是平均數,SD 是標準差。若量表採相同的計分方式,這裡可以從平均數看出教學內容構面得分最高,學習資源構面得分最低。

論文敘述範例

本研究針對學習滿意度量表各構面進行描述統計分析。結果顯示,各構面平均數介於 3.60 至 4.20 之間。

依平均數由高至低排序,依序為「教學內容」(M = 4.20,SD = 0.55)、「師生互動」(M = 3.90,SD = 0.80)及「學習資源」(M = 3.60,SD = 0.70)。

整體而言,受試者在「教學內容」構面的平均得分最高,而「學習資源」構面相對較低。

這些都是描述性結果;不能只因平均數不同,就直接宣稱各構面之間具有統計顯著差異。
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論文寫「M = 4.20,SD = 0.55」,下列哪一項正確?

單元 2 統計闖關:你真的懂了嗎?

完成本主題的測驗,再查看學習成果。

第三章學習完成提示

只要掌握「平均數看整體水準,標準差看分散程度」,就能開始正確閱讀論文中的 M 與 SD。中位數、眾數、全距與其他變異量數則作為延伸概念,不需在此階段背誦大量公式。