Inom matematik och statistik är medelvärde ett sätt att beskriva ett centralt värde i en datamängd. Det finns flera olika typer av medelvärden, bland annat aritmetiskt medel, median och typvärde (mode), samt varianter som viktat medel, geometriskt och harmoniskt medel. Vilken typ som är mest lämplig beror på datans egenskaper och vad du vill beskriva.

Aritmetiskt medel (vanligt "medelvärde")

Det vanligaste medelvärdet är det aritmetiska medelvärdet, som beräknas genom att addera alla värden och sedan dividera med antalet värden. Formellt skrivs det ofta som x̄ = (Σ xi) / n, där Σ xi är summan av alla observationer och n är antalet observationer.

Exempel: För talserien 1, 2, 2, 2, 100, 100 blir summan 207 och antalet tal n = 6. Det aritmetiska medelvärdet är då 207 / 6 = 34,5. Eftersom inga i gruppen har värdet 34,5 kan detta medelvärde vara missvisande i detta fall — de två höga värdena (100) drar upp snittet kraftigt. Detta visar att det aritmetiska medelvärdet är känsligt för extremvärden (outliers).

Median

Medianen är det mittersta värdet när observationerna är sorterade i storleksordning. Om antalet observationer är jämnt, är medianen medelvärdet av de två mittersta värdena.

För samma exempel 1, 2, 2, 2, 100, 100 (sorterat) är de två mittersta värdena 2 och 2, alltså är medianen 2. Eftersom medianen inte påverkas av extremt stora eller små värden är den ofta ett bättre mått på "typiskt" värde i snedfördelade data.

Typvärde (mode)

Typvärdet är det värde som förekommer oftast i en datamängd. I exemplet ovan är typvärdet 2, eftersom 2 förekommer tre gånger vilket är vanligast.

Viktat medel

Vid beräkning av medelvärde kan vissa observationer få större vikt än andra. Det viktade medelvärdet beräknas som summan av varje värde multiplicerat med dess vikt, dividerat med summan av vikterna.

Exempel: Om en elev har betyg 90 i ett moment som väger 0,4 och 70 i ett moment som väger 0,6 blir viktat medel = (90·0,4 + 70·0,6) / (0,4+0,6) = (36+42)/1 = 78.

Geometriskt och harmoniskt medel

Det geometriska medelvärdet används ofta för att beskriva genomsnittlig tillväxt (t.ex. procentuell tillväxt per år). Det är n:te roten ur produkten av n värden: GM = (x1·x2·...·xn)^(1/n).

Det harmoniska medelvärdet används när man arbetar med hastigheter eller förhållanden (till exempel genomsnittlig hastighet vid olika sträckor). HM = n / (Σ (1/xi)).

När ska man använda vilken måtttyp?

  • Aritmetiskt medel: Bra för symmetriska fördelningar utan extrema värden, eller när alla observationer ska bidra lika.
  • Median: Föredras vid snedfördelade data eller när extremvärden finns — ger en robustare bild av "typiskt" värde.
  • Typvärde: Användbart för kategoriska data eller när man vill veta vad som är vanligast förekommande.
  • Viktat medel: När vissa observationer ska påverka medelvärdet mer än andra.
  • Geometriskt/harmoniskt medel: För tillväxtfaktorer respektive genomsnitt av förhållanden/hastigheter.

Sammanfattning

Begreppet medelvärde täcker flera olika mått på centraltendens. Aritmetiskt medel är det mest använda, men kan bli missvisande vid extremvärden. Median och typvärde är alternativ som ofta ger bättre beskrivningar beroende på datatyp och fördelning. Välj det mått som bäst matchar datans egenskaper och vad du vill kommunicera.