“说谎”的平均数

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  乐乐老师VS严老师
  阿瓜两天没去上学了,班主任打电话询问怎么回事,他理直气壮地说:“我太忙了,没时间上学!”
  “你在忙什么呢?”班主任耐心地问。
  阿瓜解释:“我每天睡觉8小时,8×365=2920(小时)≈122天。星期六和星期日不用上学,一年就是2×52=104(天),另外我还有60天的暑假。除此之外,我每天需要花3小时吃饭,3×365=1095(小时)≈46天。然后,我每天至少要有2小时的休闲时间,2×365=730(小时)≈30天。这样算下来,就要花掉122+104+60+46+30=362(天),上学时间只有3天了!”
  班主任听完他的解释,笑出了声:“阿瓜啊,依我看,你必须赶紧回来上学,重点补习一下统计知识!”
  阿瓜挠了挠脑袋,不明白自己的“精确计算”到底出了什么问题。
  “你在统计时,重复计算了很多时间,如睡觉的时间、周末、暑假等,它们有很大一部分是重叠的。”班主任摇摇头说,“统计错误是人们常犯的错误,其中计算平均数最容易出错。”
  阿瓜回到了学校,原以为班主任会责骂他,但是班主任不但没有怪他,还笑眯眯地说道:“阿瓜,为了激发你的学习热情,我决定给你一个特权,你可以选择自己喜欢的数学老师。”
  阿瓜听了很高兴:“太好了!”
  “我们年级有两位非常优秀的数学老师,乐乐老师和严老师。我知道你最想了解两位老师布置的作业量。所以,我给你带来了一份统计资料。”班主任掏出一份资料说,“乐乐老师的平均作业量是每天40分钟,而严老师的平均作业量是每天1小时。”
  “我选乐乐老师!”阿瓜心花怒放地说。
  阿瓜如愿以偿地成为了乐乐老师的学生。可是,学习并没有想象中轻松,因为他每天至少要花2小时来写数学作业。
  “我明明选择了平均作业量少的乐乐老师,可作业怎么那么多呢?”
  “看你最近这么努力,我就告诉你真相吧!作业量的统计数据是真实的,但严老师的学生数学水平都差不多,大家完成作业需要1小时;而乐乐老师的学生数学水平参差不齐,基础好的学生,可能20分钟就完成了,但基础不是很好的学生,比如你,可能就需要2小时。” 班主任哈哈一笑,揭晓了答案。
  阿瓜这下终于明白了。
  威尔·罗杰斯现象
  乐乐老师的名字听起来很亲切,但实际上,她可比严老师严厉多了。
  这一天的课堂小测,阿瓜又考了59分。虽然他已经很努力学习了,但是过去落下的课造成学习上的差距并没有那么容易追上。
  乐乐老师叹了一口气,说:“阿瓜,如果你再这样经常不及格,我可能要把你降级到四年级的教室上课了。这样对大家来说都是好事。”
  阿瓜辩解:“怎么会是好事呢?这样很丢脸啊!”
  “你到四年级去,五年级和四年级的数学平均成绩就都上升了。”
  “这怎么可能呢?”
  乐乐老师娓娓道来:“你的数学水平在五年级学生中是偏差的,所以你离开后,五年级的数学平均成绩将会上升;但你的数学水平又比一般的四年级学生要好,因此,你到了四年级后,将会成为拉高平均分的功臣。这个看似不可思议的现象,被称为‘威尔·罗杰斯现象’。”
  “这是什么奇怪现象啊?”
  “比如A组数据有1,2,3,6,平均数是3;B组数据有1,4,6,8,平均数是4.75。如果把B组的4移到A组去,那么A组数据的平均数就变成了3.2,B组数据的平均数变成了5。这就是威尔·罗杰斯现象。”乐乐老师解释道,“不过,威尔·罗杰斯不是数学家,而是一个上世纪30年代美国家喻户晓的喜剧演员。之所以用他的名字命名这种现象,是因为他曾经说过的某句话蕴含了类似的道理。”
  “看来,如果我想在数学界留名青史,还可以试着当喜剧演员!”阿瓜乐呵呵地说道。
  消失的10分
  本以为是句玩笑话,没想到阿瓜说干就干。自从有了当喜剧演员的念头之后,他就一直在寻找表演机会。巧的是,正好学校近期要举办一次相声比赛,阿瓜立刻报名了。
  比赛开始了,阿瓜第一个上场。因为紧张,阿瓜的表演不是那么完美。他懊恼地走下舞台,但看到十位评委给出的分数后,他乐开了花:
  4 6 5 3 6 4 10 7 6 5
  “有一位评委给了我满分,10分!”
  他高兴得在原地跳起舞来。等所有参赛者的表演结束后,主持人公布了所有人的分数,他看到大屏幕上出现了自己的分数:
  阿瓜 4 6 5 6 4 7 6 5 平均分5.375
  “这个分数有问题!明明有一位评委给了我10分,为什么那个分数消失了?”阿瓜很生气,觉得这对他不公平。
  这时候,班主任恰好出现了。他拍了拍阿瓜的肩膀,说:“阿瓜,因为统计时要去掉一个最高分和一个最低分,这是比赛规则。”
  阿瓜冷静下来,发现确实如此,那个最低分3分也一起消失了:“可是,为什么会有这样的规则呢?这样的规则太不公平了吧!为什么要去掉評委给出的高分呢?”
  班主任耐心地解释:“去掉一个最高分和一个最低分,是为了避免个别极端分数对平均分的影响。比如说,个别评委有时可能会因为主观偏好,给出很高或很低的分数,这样的异常数值会严重影响最终的平均分。因此,去掉它们是合理的。”
  阿瓜点点头道:“嗯,有道理。我要好好练习,争取下次让所有评委都给高分!”
  亲爱的小读者,数据的采集和处理不同,所得到的统计结果有可能会相差很大,我们可要仔细甄别。平均数之所以会“说谎”,是因为它的计算方法过于简单,很容易受到个别异常值的影响,以致它不能准确反映总体情况。你还知道哪些统计陷阱吗?记得扫二维码关注“广西期刊传媒集团”,和我们一起分享哟!
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