Средняя величина является обобщающей характеристикой совокупности и представляет собой показатель, выражающий характерный, типичный, свойственный большинству признаков уровень.
Исходным соотношением средней является ее логическая формула:
Среднее Сумма значений признака у всех единиц исследуемой
значение = совокупности
признака Число единиц (объем совокупности)
в совокупности
Определяющее свойство средней формируется следующим образом: сумма (произведение) индивидуальных значений признака равна сумме (произведению) средних значений признака.
В статистике различают следующие виды средних величин:
- средняя арифметическая;
- средняя гармоническая;
- средняя геометрическая;
- средняя квадратическая и др. виды средних степенных;
- структурные средние: мода и медиана.
Все они могут быть представлены в виде простых (исчисляются по не сгруппированным данным) и взвешенных (исчисляются по сгруппированным данным).
Наиболее распространенной является средняя арифметическая величина. По несгруппированным данным она определяется по формуле :
Средняя арифметическая взвешенная определяется по дискретным и интервальным рядам:
,
где f – частота (повторяемость) данного уровня признака x.
В случае интервального ряда в качестве значений x1, x2 …- принимаются середины (центры) интервалов.
Основные математические свойства средней арифметической:
1) произведение средней величины на сумму всех частот равно сумме произведений индивидуальных значений на соответствующие частоты;
2) сумма отклонений индивидуальных значений признака от средней величины равна нулю;
3) сумма квадратов отклонений индивидуальных значений признака от средней величины меньше суммы квадратов их отклонений от любой другой постоянной величины;
4) если все значения признака уменьшить (увеличить) на постоянную величину x0 (как правило, принимается одно из серединных значений признака x), то и средняя величина уменьшится (увеличится) на это число x0.
5) если все значения признака уменьшить (увеличить) в А раз, то и средняя уменьшится (увеличится) в А раз.
6) если все частоты уменьшить или увеличить в В раз, то средняя не изменится.
Последних три свойства из перечисленных могут использоваться вместе и тогда формула средней арифметической будет иметь вид:
В тех случаях, когда исходная информация не содержит частот (f), а представлена в виде произведения значений признака на частоты (W), применяется формула средней гармонической взвешенной:
В свою очередь, средняя гармоническая простая определяется как:
Средняя геометрическая применяется для исчисления средней из относительных показателей либо в тех случаях, когда наблюдается большой разброс значений признака
Если вместо данных об индивидуальных значениях признака имеется исходная информация о квадратах этих величин, определяют среднюю квадратическую величину:
или
Для характеристики структуры совокупности используют моду и медиану.
Мода(М0) – величина признака, наиболее часто встречающаяся в совокупности.
В дискретном ряду – это значение признака, имеющее наибольшую частоту, а в интервальном она определяется по формуле:
,
где xMo – начальная граница модального интервала (интервал с наибольшей частотой),
iMo – ширина модального интервала,
fMo – частота модального интервала,
fMo-1, fMo+1 – частота интервала соответственно предшествующего модальному и следующего за модальным.
Медиана (Me) – значение признака, находящиеся в середине ранжированного ряда.
В дискретном ряду определяется по сумме наполненных частот, а в интервальном по формуле:
,
где XMe – начальная граница медианного интервала, (Медианный интервал определяется по сумме накопленных частот),