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明明要加油 · 2023年08月13日

老师关于调和平均数的特点

NO.PZ2018103102000151

问题如下:

Zhang remembers learning about the weighted harmonic mean. She decides to calculate the weighted harmonic mean for the index and makes the following statement to support her decision: 

“The harmonic mean can be used to mitigate the effects of both large and small outliers.”

Zhang’s statement to support using the harmonic mean is best described as: 

选项:

A.

incorrect with respect to large outliers 

B.

incorrect with respect to small outliners  

C.

correct 

解释:

Zhang’s statement is incorrect with respect to small outliers. The harmonic mean tends to mitigate the impact of large outliers. It may aggravate the impact of small outliers, but such outliers are bounded by zero on the downside.

A is incorrect. The harmonic mean may aggravate the impact of small outliers, but such outliers are bounded by zero on the downside.

C is incorrect. The harmonic mean may aggravate the impact of small outliers, but such outliers are bounded by zero on the downside. 

首先,调和平均数能够去除非常大的异常值,这个我明白。

PPT 里面这句话我一直没太明白The harmonic mean may aggravate the impact of small outliers, but such outliers are bounded by zero on the downside.

我的理解是这样的比如说

0.01-2-3-4-500这五个数据,第一次取倒数的时候,500的超大异常值被抹去了。但是0.01被放大了,求和之后再次求倒数,意味着0.01被放大的值再一次被倒数效应所抹去。这样来说,是不是属于调和平均数的优势啊?


老师讲课的时候说,中位数既可以去除最大的异常值,也可以去除最小的异常值,这个我明白。

但是调和平均数只能去除最大的异常值,去除不了最小的异常值呢?这个为啥

1 个答案
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王园圆_品职助教 · 2023年08月13日

同学你好,为什么调和平均不能去除较小异常值,可能是需要复杂的数学推导,这里助教也没有这个能力做这样的推导,所以就举了以下的例子

以下为Excel计算的一串数字的结果,第一种是全部的数字都计算,结果显著受small outlier的影响,第二种是只有大的outlier的情况,结果确实通过调和平均实现了最后的结果趋近正常值

第三种只有小的outlier,最后的结果依然会显著偏小,受small outlier的影响

所以最后通过一个简单的实验可以知道,调和平均只能剔除large outlier的影响,而不能剔除small outlier的影响

此外,这个例子也证明了,较小的outlier通过两次倒数是会显著影响最后平均数的值的,所以这不是调和平均数的优点,而是不足之处