描述数据:平均、中位数、分布与分组
- 选择合适的中心与离散描述
- 用分组比较发现平均数掩盖的信息
一个平均数回答不了所有问题
积木体验站想告诉初学者通常需要多少分钟完成任务。五条已完成尝试的用时是四、五、五、六、二十分钟,总和四十,除以五得到平均八分钟。这个数字正确,但多数记录并不接近八,而是集中在四到六分钟。平均数利用每个数值,因此会受二十分钟这条较大记录明显影响。中位数把数据排序后取中间位置,这里是五分钟,回答的是一半记录不高于哪个位置,而不是平均分配后的时间。先说明你要描述的问题,才能选择统计量。
中心与分散要一起看
仅说中位数五分钟,也会掩盖存在二十分钟尝试的信息。最小值四、最大值二十,极差是十六,显示跨度较大;但极差只依赖两端,不能描述中间分布。可以同时报告五条记录中四条落在四到六分钟,一条为二十分钟。数据更多时可用四分位数表示排序中靠前和靠后的位置,用标准差衡量数值围绕均值的典型偏离程度。初学阶段不必手算复杂公式,重要的是明白离散程度越大,同一个中心数字对单次尝试的代表性就越有限。
分组后的比例需要正确分母
桥梁任务有四次尝试,其中三次完成,完成率是三除以四,等于百分之七十五;塔楼有两次尝试,其中一次完成,完成率是百分之五十。分母必须包含同一组中符合统计范围的全部尝试,而不是只包含成功记录。两组样本数不一样,小组的一次变化会让比例大幅波动。还应检查难度构成:若桥梁多数是容易版本而塔楼都是困难版本,任务名称与完成率的差异就可能混入难度因素,不能简单归因于任务类型。
用图表读分布而不是追求装饰
类别完成数适合用条形图比较,连续用时可按区间画直方图,按活动批次变化可用折线图。条形图通常用零作为数量轴起点,否则很小差异可能被夸大;若特殊分析使用截断坐标,应醒目标出。直方图的区间过宽会隐藏细节,过窄则让少量数据显得随机。只有五条记录时,直接列出所有值或简单点图往往比复杂图更清楚。图表标题、单位、样本数和统计范围都属于图表内容,不是可以省略的装饰信息。
准确描述不等于证明原因
可以说在这份虚构样本中桥梁完成率较高,不能说改用桥梁一定提升完成率。数据可能受到难度、练习次数和选择参加者的方式影响。还要区分描述已观察样本与预测未来任务:中位数五分钟不保证下次一定五分钟,平均八分钟也不代表每个人的合理目标。最终报告应包括中心、分散、各组数量、缺失情况和结论边界,让读者知道数字来自哪里,以及什么问题尚未被数据回答。
本节要点
- 均值与中位数回答不同问题
- 同时报告中心、分布和样本数
- 比例分母与分组构成决定比较是否合理
动手练习:制作一张诚实的数据摘要
- 对四、五、五、六、二十分钟计算均值、中位数和极差
- 写出四到六分钟范围内的记录数量
- 计算桥梁三次完成除以四次尝试、塔楼一次完成除以两次尝试
- 写一句只描述样本而不声称因果的比较结论
自查清单
- 三个统计量计算正确
- 比例使用组内全部尝试作分母
- 结论包含样本限制且不宣称因果
先自己做,再查看参考答案
五条记录总和四十分钟,均值八分钟;排序后的中间值是五,中位数五分钟;最大值二十减去最小值四,极差十六分钟。四条记录在四到六分钟之间,说明均值受到较大值影响,不能只写通常八分钟而忽略分布。桥梁样本完成率为百分之七十五,塔楼为百分之五十,同时必须标出样本数分别为四与二。合适的结论是在这份虚构小样本中,桥梁组观察到更高完成比例,但难度构成与样本数量可能影响比较,尚不能证明更换任务类型导致完成率上升。