中位数绝对偏差计算器
计算中位数绝对偏差(MAD),以不易受异常值影响的稳健指标衡量数据离散程度。
中位数绝对偏差计算器
输入数字,计算其中位数、绝对偏差和中位数绝对偏差。
关于中位数绝对偏差
中位数绝对偏差通常简称 MAD,用于衡量观测值到其中位数的典型距离。它是一种稳健的统计离散程度指标,少量极高或极低的数值对结果影响有限。因此,MAD 特别适合偏态分布、含噪声的测量,以及可能存在异常值或异常值本身有意义的数据集。
计算 MAD 时,先将观测值排序并求出中位数,再计算各观测值与该中位数之间的绝对距离。将这些距离排序,取其中位数,即为中位数绝对偏差。例如,1, 2, 3, 5, 100 的中心为 3,绝对距离分别为 2, 1, 0, 2, 97。距离的中位数为 2,因此即使一个观测值离中心极远,MAD 仍为 2。
这种稳定性与以算术平均数为中心的指标不同。异常值会改变平均数本身,继而放大许多观测值到偏移后中心的距离。方差和标准差还会将偏差平方,进一步增加极端观测值的权重。中位数绝对偏差取决于排序位置和居中的距离,因此即使不到一半的观测值发生剧烈变化,也不一定使该统计量大幅变化。
稳健性在许多场景中很有价值。网络监控系统可以概括正常响应时间的波动,避免少数故障主导基准;实验室可以描述重复测量,同时保留异常读数供调查;金融分析人员可以评估偶尔出现大幅跳变的数据的典型变化。MAD 还可用于异常值检测,将各观测值到中位数的距离与 MAD 的某个倍数进行比较。
一些统计软件报告缩放后的 MAD,通常将原始结果乘以约 1.4826。在正态分布下,缩放值可用于估计总体标准差。本计算器报告未缩放的原始中位数绝对偏差,直接遵循定义:median(|xi − median(x)|)。如果所用方法要求一致性缩放版本,请将本结果乘以该方法指定的系数。
不要将中位数绝对偏差与平均绝对偏差混淆。两者都可简称 MAD,但平均绝对偏差是对各值到算术平均数的距离取平均,而本统计量是对各值到中位数的距离取中位数。可输入整数、小数或负数,用逗号或空格分隔。结果面板还显示中心和排序后的绝对偏差,便于检查和核对稳健计算过程。
中位数绝对偏差示例
以下示例说明 MAD 如何在限制异常值影响的同时描述典型离散程度。
| 数据集 | MAD | 计算说明 |
|---|---|---|
| 1, 2, 3, 5, 100 | 2 | 中位数为 3,距离排序后为 0, 1, 2, 2, 97;其中位数为 2。 |
| 2, 4, 6, 8 | 2 | 中位数为 5,距离为 3, 1, 1, 3;居中两个距离的平均值为 2。 |
| 7, 7, 7, 7 | 0 | 所有数值均等于中位数,因此所有绝对距离均为零。 |
| -5, -2, 0, 2, 5 | 2 | 中心为零,距离排序后为 0, 2, 2, 5, 5。 |
如何计算中位数绝对偏差
- 输入或粘贴所有观测值,用逗号或空格分隔数字。
- 点击“计算”,求出数据中位数及各值到中位数的绝对距离。
- 查看作为 MAD 的距离中位数,并检查排序后的偏差。
- 分析另一组数据前,点击“重置”清空输入框。
中位数绝对偏差常见问题
为什么中位数绝对偏差具有稳健性?
它取决于居中的观测值和居中的距离,而非算术平均值,因此少数极端值不会主导结果。
中位数绝对偏差如何计算?
先求数据中位数,再计算各值到该中心的绝对距离,最后求这些距离的中位数。本计算器同时显示中心和排序后的距离。
MAD 与标准差相同吗?
不同。标准差使用到算术平均数的距离的平方,而 MAD 使用到中位数的距离的中位数。两者衡量离散程度的方式不同,数值通常也不同。
需要将 MAD 乘以 1.4826 吗?
仅当所用统计方法要求正态一致性缩放估计时才需要。本计算器报告原始 MAD,不会自动应用缩放系数。
中位数绝对偏差可以为零吗?
可以。MAD 为零意味着至少一半观测值到中位数的距离为零。数据中仍可能包含其他不同的数值。