這個計算機的用途
這個工具會接收一組數字,並算出數學與統計學上三種經典的「平均數」:算術平均數、幾何平均數與調和平均數,同時還會列出中位數、最小值與最大值。由於這些都是純粹且無單位的數學運算,無論在哪裡使用結果都完全相同,也不需要做任何單位換算。
使用方式
把你的資料輸入或貼到輸入框中,數字之間以逗號、空格或換行分隔即可——例如 4, 8, 16,或每行填一個數值。空白或非數字的項目會自動略過,n 代表有效數字的個數。你還可以選擇顯示的有效位數(這只會影響結果的四捨五入呈現,不會改變實際的運算)。
公式說明
算術平均數是把所有數值相加後再除以 n。幾何平均數是把所有數值相乘後取 n 次方根;實際運算上是以 exp(自然對數的平均值)來計算,因此只有在每個數值都為正數時才有意義。調和平均數則是 n 除以所有數值倒數的總和,所以每個數值都不能為零。中位數是把數值排序後取中間的那一個(當 n 為偶數時,取中間兩個數值的平均)。
實例演算
以資料 1, 2, 3, 4, 5(n = 5)為例:算術平均數 = 15/5 = 3;幾何平均數 = 120^{1/5} ≈ 2.605171085;調和平均數 = 5 / (1 + 0.5 + 0.333\ldots + 0.25 + 0.2) ≈ 2.189781022;中位數 = 3;最小值 = 1;最大值 = 5。可以看到 2.1898 ≤ 2.6052 ≤ 3,正好驗證了「算術平均數 ≥ 幾何平均數 ≥ 調和平均數」的不等式關係。
當平均值分化時:情景比較
三種古典平均值只在資料集中每個數值都相同時才重合。一旦數值開始分散,算術平均數(AM)位於最高,調和平均數(HM)位於最低,幾何平均數(GM)介於兩者之間。分散越大,間隙越大。下表顯示了幾個實際資料集,每個平均值均計算到4位小數。
| 資料集 | 特徵 | 算術平均(A) | 幾何平均(G) | 調和平均(H) | A − H 間隙 |
|---|---|---|---|---|---|
| 5, 5, 5, 5 | 全部相等 | 5.0000 | 5.0000 | 5.0000 | 0.0000 |
| 2, 4, 6, 8 | 均勻分佈 | 5.0000 | 4.4267 | 3.8400 | 1.1600 |
| 1.05, 1.10, 1.20 | 增長因子 | 1.1167 | 1.1146 | 1.1125 | 0.0042 |
| 1, 10, 100 | 高度偏斜 | 37.0000 | 10.0000 | 2.7027 | 34.2973 |
| 40, 60 | 兩個速度(km/h) | 50.0000 | 48.9898 | 48.0000 | 2.0000 |
注意數值相等的列:三個平均值都正好是5,間隙為零。「1, 10, 100」列是相反的極端情況——數值跨越兩個數量級,所以算術平均數(37)由最大值主導,而調和平均數(≈2.70)被拉向最小值。幾何平均數(正好是10)位於乘法標度的中心。
選擇正確的平均數
每種平均數回答不同的問題,使用錯誤的平均數可能會產生誤導的「平均值」。選擇取決於基礎數量如何組合。
- 算術平均數(A)——用於加性數量,其中總數有意義:測試分數、身高、溫度、每日計數或金額。它是重複 次時給出與資料相同總和的值。
- 幾何平均數(G)——用於乘性數量、比率和複合增長:投資報酬率、人口或收入增長率、指數和任何按時間百分比變化衡量的量。用幾何平均數對增長因子(例如1.05、1.10、1.20)求平均會給出再現相同累積結果的恆定比率——這與複合年增長率背後的邏輯相同。
- 調和平均數(H)——當對相對於固定數量定義的速率求平均時使用:等距平均速度、投資組合中的本益比(P/E)或燃油效率。如果你以40 km/h駕駛一段距離,然後以60 km/h駕駛等距離的另一段,你的平均速度是調和平均數48 km/h,而不是算術平均數50 km/h。
對於任何正數列表,平均值總是滿足不等式
這是關於統計平均值的通用教育資訊,而不是專業財務建議。當數字涉及投資或業務決策時,請諮詢合格的專業人士。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。