記述統計の基礎(平均・中央値・最頻値)

代表値3兄弟の使い分けと外れ値への耐性。計算問題対策の出発点です。

データの『真ん中』を表す代表値。平均・中央値・最頻値の使い分けが計算問題対策の第一歩です。

胡桃 あんず(普段) 胡桃 あんず

ねぇ、平均なら計算できるけど、中央値とか最頻値って何が違うの?

若葉 みどり 先生(笑顔) 若葉 みどり 先生

いい質問。
平均は全データの合計÷個数、中央値は値を並べた真ん中の値、最頻値は最も多く出る値、というように『真ん中』の定義が違うのよ。

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

3つを総称して代表値と呼ぶの。
データの分布によって、どれを使うかを使い分けるのがポイント。

桜井 もも(普段) 桜井 もも

例えばですけど、友達5人のお年玉が5,000円・5,000円・5,000円・5,000円・1,000,000円だったら…どうなりますかぁ?

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

面白い例ね。
平均=204,000円、中央値=5,000円、最頻値=5,000円。
1人だけ大金持ちがいると平均が引っ張られるけど、中央値と最頻値は影響を受けないのが分かるわ。

胡桃 あんず(びっくり) 胡桃 あんず

おぉ、要は外れ値があると平均はアテにならない、ってこと?

若葉 みどり 先生(普段) 若葉 みどり 先生

その通り。
外れ値に強いのが中央値と最頻値、これをロバストな指標と呼ぶの。

桜井 もも(笑顔) 桜井 もも

じゃあ、世帯年収みたいに差が大きいデータだと、中央値の方が実態に近いんですねぇ。

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

そう、政府統計の所得データも中央値が公表されているわ。
最頻値はカテゴリデータ(性別・好みのジャンル等)で特に活躍する。

胡桃 あんず(笑い) 胡桃 あんず

正規分布みたいに左右対称のときは、3つとも一致するんでしょ?

若葉 みどり 先生(普段) 若葉 みどり 先生

ええ、左右対称な分布なら平均=中央値=最頻値が成り立つのよ。
逆に偏った分布だと3つがズレて、その差自体が分布の歪みを示すサインになるの。

白銀 ゆき(普段) 白銀 ゆき

DS検定では『次のデータの代表値はどれか』『外れ値があるとどう変化するか』が頻出よ。

桜井 もも(笑顔) 桜井 もも

しっかり覚えます♪

データ: {3, 5, 5, 8, 9, 100}  (n = 6)

平均   = (3 + 5 + 5 + 8 + 9 + 100) / 6 = 130 / 6 ≈ 21.67
中央値 = (5 + 8) / 2 = 6.5      ← 並べた中央2つの平均
最頻値 = 5                       ← 最多出現

→ 100 が外れ値となり、平均だけが大きく引っ張られている

確認クイズ

次のデータの代表値として、外れ値の影響を最も受けにくいのはどれか。データ: {1, 2, 2, 3, 4, 1000}

  1. 平均
  2. 中央値
  3. 標準偏差
  4. 範囲(レンジ)
こたえを見る

正解: 2. 中央値

中央値は値の順位だけで決まるため、極端な外れ値1000があっても影響を受けにくい代表的なロバスト指標です。平均・標準偏差・範囲は外れ値の影響を強く受けます。

桜井もものイラスト。美術室で水彩画

この記事の関連書籍

Amazonアソシエイトリンクを含みます。他分野は おすすめ書籍ページ へ。

この記事について

データサイエンティスト検定スタディが作成した教材です。運営について・記事の作り方

試験についてはこちらをご覧ください: データサイエンティスト協会 公式サイト

この記事を共有