
【電】 geometric mean value
geometry; how many; how much
【醫】 mean
幾何均值(Geometric Mean)是統計學中用于衡量數據集中趨勢的重要指标,其定義為n個正數乘積的n次方根。從漢英詞典對比角度看,中文術語“幾何均值”對應英文“Geometric Mean”,兩者均強調基于乘法原理的均值計算方式,而非算術均值的加法特性。
公式表達為: $$ G = sqrt[n]{x_1 times x_2 times cdots times x_n} $$ 這一計算方式在金融投資回報率、人口增長率等比例變化場景中具有特殊意義。例如3年投資回報率分别為10%、15%、20%時,幾何均值為$(1.1 times 1.15 times 1.2)^{1/3}-1 ≈ 14.9%$,能更準确反映複合增長率。
與算術均值的核心差異在于:
根據《數學大辭典》的定義,幾何均值與對數轉換存在本質關聯,通過取對數可将乘積關系轉化為線性運算,這一特性在數據正态化處理中具有重要價值。國際标準化組織(ISO)在統計規範文件ISO 3534-1:2006中亦明确其标準計算方法。
幾何均值(Geometric Mean)是一種用于衡量一組數值平均水平的統計指标,尤其適用于分析增長率、比率或相乘關系的數據。以下是詳細解釋:
幾何均值是n 個正數乘積的 n 次方根,公式為: $$ G = sqrt[n]{x_1 times x_2 times cdots times x_n} $$ 其中 ( x_1, x_2, ldots, x_n ) 均為正數。例如,2 和 8 的幾何均值為 ( sqrt{2 times 8} = 4 )。
計算方式不同
敏感性不同
幾何均值對極端值(如極大或極小值)的敏感度更低。例如,數據集 [1, 100] 的算術均值為 50.5,而幾何均值僅為 10。
增長率或比率分析
如計算投資的複合年增長率(CAGR)。假設投資三年收益率為 10%、20%、-5%,轉換為增長因子為 1.1、1.2、0.95,幾何均值為:
$$
sqrt{1.1 times 1.2 times 0.95} approx 1.074
$$
對應平均年增長率約 7.4%,更真實反映複利效果。
比例數據
如比較不同尺度下的數據(如價格指數、生物生長率)。
數據範圍跨度大
當數據呈指數分布時,幾何均值能更好代表“典型值”。
幾何均值通過乘積關系反映數據的平均趨勢,尤其適合處理增長率、比率或需要消除極端值影響的場景。在使用時需确保數據符合正數條件,并根據問題需求選擇與算術均值、調和均值等互補的統計量。
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