四分位数怎么看?为什么它比最大值和最小值更适合描述常见范围

最大值和最小值很容易受到极端数据影响,而四分位数可以帮助理解大多数数据主要集中在哪里。本文介绍第一四分位数、中位数、第三四分位数和四分位距的基本含义,并说明如何用于历史数据阅读。

描述一批历史数据时,我们经常会看到:

最大值;

最小值;

平均值。

这些指标都很有用。

但如果想回答:

“大多数数据通常集中在哪里?”

只看最大值和最小值往往不够。

这时候可以使用:

四分位数。

一、什么是四分位数?

把一批数据从小到大排列以后,可以把整体分成四个大致相等的部分。

其中最常见的三个位置是:

第一四分位数 Q1;

中位数 Q2;

第三四分位数 Q3。

它们分别代表不同的数据位置。

二、中位数其实也是四分位数的一部分

中位数位于整个排序数据的中间。

大约一半数据低于它;

另一半数据高于它。

因此中位数也可以理解为:

第二四分位数。

三、Q1代表什么?

第一四分位数 Q1 可以简单理解为:

大约25%的数据低于这个值。

例如某批数据 Q1 = 8。

这可以理解为:

较低的一部分数据主要位于8以下。

四、Q3代表什么?

第三四分位数 Q3 可以理解为:

大约75%的数据低于这个值。

如果 Q3 = 17,

那么大约有四分之三的数据不超过这个附近。

五、Q1到Q3为什么重要?

Q1和Q3之间包含了中间大约50%的数据。

也就是说:

它把最小的一部分和最大的一部分暂时放到两边,只看中间主体。

因此它非常适合回答:

大多数数据主要集中在哪个范围。

六、什么是四分位距?

四分位距通常记为:

IQR。

计算方式:

Q3 - Q1

例如:

Q1 = 8;

Q3 = 17。

那么:

IQR = 9。

它反映中间50%数据的分散程度。

七、四分位距小意味着什么?

如果Q1和Q3距离很近,说明:

大部分数据比较集中。

例如:

Q1 = 11;

Q3 = 14。

中间50%的数据只集中在较窄范围内。

八、四分位距大意味着什么?

如果:

Q1 = 5;

Q3 = 19。

那么中间50%的数据已经分布在较宽范围。

这说明:

整体离散程度相对更高。

九、为什么比最大值减最小值更稳定?

极差的计算是:

最大值 - 最小值。

但它非常容易被单个异常数据影响。

例如大多数数据都在10到20之间,

只有一个数据突然到了40。

最大值立刻变成40。

极差也会明显扩大。

但Q1和Q3可能几乎不受影响。

十、一个简单例子

假设有以下数据:

8、9、10、10、11、12、12、13、14、30

30明显比其他数据高。

如果只看范围:

8到30。

会感觉数据非常分散。

但实际上:

绝大多数数据都集中在8到14之间。

四分位数能够更好地反映这种主体分布。

十一、四分位数和平均值解决的问题不同

平均值回答:

整体平均水平在哪里。

四分位数回答:

数据按排序以后,主要集中在哪些位置。

因此两者不能互相替代。

十二、为什么适合观察不同周期?

如果分别计算:

30期Q1/Q3;

50期Q1/Q3;

100期Q1/Q3。

就可以比较:

近期常见范围是否变宽;

是否变窄;

中心位置有没有移动。

十三、Q1和Q3一起上移意味着什么?

如果30期的Q1和Q3都比100期更高,可以说明:

近期整体分布区间有所上移。

这比只看到一个最大值升高更有意义。

因为它反映的不是单个极端点。

十四、四分位距扩大意味着什么?

如果:

100期IQR = 6;

30期IQR = 10。

可以说明:

近期中间50%的数据分布更分散。

也就是说近期波动范围可能有所扩大。

十五、四分位数还能帮助发现异常值

很多统计方法会使用:

Q1 - 1.5×IQR

和:

Q3 + 1.5×IQR

作为异常值判断参考。

但需要注意:

异常值只是“与大部分数据距离较远”。

并不等于数据错误。

十六、什么时候特别适合用四分位数?

当数据中:

存在少数极端值;

平均值容易被拉动;

想知道主体区间;

想比较近期与长期分布范围;

四分位数都很有价值。

总结

四分位数最大的价值,是帮助我们回答:

大多数数据主要分布在哪里。

Q1到Q3之间代表中间约50%的数据;

四分位距则反映这部分数据的分散程度。

与最大值和最小值相比,它不容易被少数极端数据影响,因此特别适合描述数据的“常见范围”。

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