技能一覧 › 数学I データの分析

代表値(平均値・中央値・最頻値)

データの平均値・中央値・最頻値を求め、使い分けられる

前提

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算数中学高校大学大学院

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  1. 平均と合計 (算数 いろいろな文章題)
  2. 平均値・中央値・最頻値 (中学数学 データの活用)

説明

代表値とは、たくさんの数値からなるデータの特徴を 1 つの数で表したものです。主なものに平均値・中央値・最頻値の 3 つがあります。テストの点数、通学時間、靴のサイズなどで、データ全体の「真ん中あたり」や「典型的な値」を知りたいときに使います。データの形に合わせて、どの代表値を使うのがよいかを選べるようになることも目標です。

なぜそうしてよいのか

平均値は、データの値をすべて合計し、それをデータの個数で均等に分けた値です。 個の値 の平均値を と書くと です。「全員の合計を全員で平等に分けたら 1 人分はいくらか」という考え方なので、すべての値の情報を使います。その反面、極端に大きい(または小さい)値が 1 つあるだけで、平均値は大きく引っ張られます。データが度数分布表で与えられているときは、各階級に入っている値をすべてその階級の階級値(階級の両端の値の平均、つまり階級の真ん中の値)とみなします。階級値 の値が度数 個あれば、その階級の合計は なので、 で平均値を求めます。分母は階級の数 ではなく、度数の合計(データの個数)です。なお、実際の値を階級値で置きかえているので、この値はもとのデータの平均値の近似値です。

中央値(メジアン)は、データを小さい順に並べたときに、ちょうど真ん中にくる値です。個数 が奇数なら真ん中は 1 つ( 番目)に決まります。 が偶数なら真ん中に 2 つの値( 番目と 番目)が並ぶので、その 2 つの平均を中央値とします。中央値は「順番」だけで決まるので、端の値がどれだけ極端でも変わりません。このため、所得のように一部に極端な値があるデータでは、平均値より中央値のほうが「ふつうの値」をよく表します。

最頻値(モード)は、データの中で最も多く現れる値です。「いちばん売れている靴のサイズ」のように、最もよく見られる値を知りたいときに向いています。度数分布表では、度数が最も大きい階級の階級値を最頻値とします。最も多く現れる値が 2 つ以上あれば、それらはどれも最頻値です。ただし、すべての値が 1 回ずつ(同じ回数ずつ)しか現れないときは、どの値も「特に多い」とはいえないので、最頻値はデータを代表する値として役に立ちません。

手順

  1. データの個数 を数え、値を小さい順に並べかえる。

  2. 平均値: すべての値を合計し、個数で割る。。度数分布表なら、(階級値)×(度数) の合計を度数の合計で割る。

  3. 中央値: が奇数なら 番目の値をとる。 が偶数なら 番目と 番目の値の平均をとる。

  4. 最頻値: 各値が何回現れるかを数え、最も多く現れる値を選ぶ(度数分布表なら、度数が最大の階級の階級値を選ぶ)。すべての値が同じ回数しか現れないときは、最頻値は代表値として使えない。

  5. 目的に合わせて使い分ける。極端な値があるときは中央値、最も多い値を知りたいときは最頻値、全体の合計に意味があるときは平均値が目安になる。

例題

ある 10 人の生徒が 1 週間に読んだ本の冊数は次のとおりであった。 このデータの平均値、中央値、最頻値を順に求めよ。

例題の解答

手順1: 個数は である。小さい順に並べると となる。

手順2(平均値): 合計は なので、平均値は (冊)である。

手順3(中央値): は偶数なので、 番目と 番目の値の平均をとる。5 番目は 、6 番目は なので、中央値は (冊)である。

手順4(最頻値): 各値の個数は、 が 1 回、 が 1 回、 が 3 回、 が 1 回、 が 1 回、 が 2 回、 が 1 回である。最も多く現れるのは (3 回)なので、最頻値は (冊)である。

よって、平均値 、中央値 、最頻値 である。

答え:

よくある誤り

この説明は AI が書き、別の AI が例題を独立に解いて答えを確かめ、説明を一歩ずつ査読しました。

入口の問題

この技能を使う問題

この技能の次に学べること