3.2 Средняя арифметическая и её свойства и техника исчисления. Средняя гармоническая
Средняя арифметическая – самый распространенный вид средней величины; она исчисляется в тех случаях, когда объем усредняемого признака образуется как сумма его значений у отдельных единиц изучаемой статистической совокупности.
Важнейшие свойства средней арифметической:
1. Произведение средней на сумму частот всегда равно сумме произведений вариант (отдельных значений) на частоты.
2. Если от каждой варианты отнять (прибавить) какое-либо произвольное число, то новая средняя уменьшится (увеличится) на то же число.
3. Если каждую варианту умножить (разделить) на какое-то произвольное число, то новая средняя увеличится (уменьшится) во столько же раз
4. Если все частоты (веса) разделить или умножить на какое-либо число, то средняя арифметическая от этого не изменится.
5. Сумма отклонений отдельных вариантов от средней арифметической всегда равняется нулю.
Можно из всех значений признака вычесть произвольную постоянную величину (лучше значение серединной варианты или варианты с наибольшей частотой), полученные разности сократить на общий множитель (лучше на величину интервала), а частоты выразить частностями (в процентах) и исчисленную среднюю умножить на общий множитель и прибавить произвольную постоянную величину. Этот способ расчета средней арифметической называется способом расчета от условного нуля.
Среднюю гармоническую называют обратной средней арифметической, поскольку эта величина получается при k = -1. Простая средняя гармоническая используется, когда веса значений признака одинаковы. К примеру, нужно вычислить среднюю скорость двух автомашин, прошедших один и тот же путь, но с разной скоростью: первая - со скоростью 100 км/ч, вторая - 90 км/ч. Применяя метод средней гармонической, вычисляем среднюю скорость:
В статистической практике чаще используется средняя гармоническая взвешенная – для тех случаев, когда веса (или объемы явлений) по каждому признаку не равны, а в исходном соотношении для расчета средней известен числитель, но неизвестен знаменатель.
Например, при расчете средней цены мы должны пользоваться отношением суммы реализации к количеству реализованных единиц. Нам не известно количество реализованных единиц (речь идет о разных товарах), но известны суммы реализаций этих различных товаров. Допустим, необходимо узнать среднюю цену реализованных товаров (таблица 3.2).
Таблица 3.2 – Исходные данные
Вид товара |
Цена за единицу, руб. |
Сумма реализаций, руб. |
а |
50 |
500 |
б |
40 |
600 |
с |
60 |
1200 |
Получаем:
Если здесь использовать формулу средней арифметической, то можно получить среднюю цену, которая будет нереальна:
Если при исчислении средней цены за веса принять количество товаров, то верный результат дает формула средней арифметической взвешенной. Если же в качестве весов будем применять стоимость партий, то верный результат дает средняя гармоническая. Т. е., средняя гармоническая является не особым видом средней, а скорее особым методом расчета средней арифметической. В статистике всё же принято выделять среднюю гармоническую как отдельный вид средней, т.к. с ее помощью может быть упрощена техника расчета средней арифметической и, что более важно, учтен характер имеющегося статистического материала.
Правильность выбора формы средней (арифметической или гармонической) может быть проверена также дополнительным критерием: если в качестве весов выступают абсолютные величины, всякие промежуточные действия при расчете средней должны давать значимые показатели. Например, для расчета средней цены умножением цены на количество товаров получается их стоимость. А деление стоимости товаров на их цены дает количество товаров.
С помощью гармонической средней в статистике также определяется средний процент выполнения плана (по данным фактического выполнения плана), средние затраты времени на выполнение операций (по данным о средних затратах времени на одну операцию и общее время работы по отдельным работникам) и т.д.
Средняя геометрическая находит свое применение при определении средних темпов роста (средних коэффициентов роста), когда индивидуальные значения признака представлены в виде относительных величин. Она используется также, если необходимо найти среднюю между минимальным и максимальным значениями признака (например, между 100 и 1000000).
Средняя квадратическая применяется для измерения вариации признака в совокупности (расчета среднего квадратического отклонения).
В статистике действует правило мажорантности средних:
Х гарм. < Х геом. < Х арифм. < Х квадр. < Х куб.