國中教育會考 第6冊・九年級下學期 資料與不確定性

統計資料分析

平均數、中位數、眾數與四分位數

內容概述

集中量數描述資料的「中心」:平均數受極端值影響大,中位數是排序後的正中間值,眾數是出現最多次的值。四分位數 $Q_1, Q_2, Q_3$ 把排序資料切成四等份,盒狀圖用「最小值、$Q_1$、中位數、$Q_3$、最大值」五數呈現分布,四分位距 $IQR = Q_3 - Q_1$ 衡量離散程度。

學習重點

  1. 1平均數=總和 ÷ 個數;對極端值敏感(一個超大值就能拉高平均)
  2. 2中位數:排序後取中間;偶數筆資料取中間兩數的平均
  3. 3眾數:出現次數最多的值,可能不只一個
  4. 4四分位數:$Q_2$=中位數;$Q_1$、$Q_3$ 分別是前半段、後半段的中位數
  5. 5盒狀圖五數概括;盒子長度=四分位距 $IQR=Q_3-Q_1$,盒子越長資料越分散

國中教育會考出題趨勢:會考愛考「新增或刪除一筆資料後,平均數/中位數如何變動」的判斷題,以及從盒狀圖讀出 $Q_1$、中位數、$IQR$ 並比較兩組資料。「薪資報導該用平均數還是中位數」這類素養情境題近年頻繁出現——極端值存在時中位數較能代表典型值。

108 課綱對應

進階探究・深度解析

平均數與中位數的選用哲學:全班身高用平均數沒問題(分布對稱),但「平均年薪」常被少數高薪者拉高,中位數更貼近多數人的真實。統計素養的核心不是計算,而是判斷「哪個量數在此情境下最誠實」,這正是 108 課綱素養導向命題的方向。

盒狀圖比較兩組資料的口訣:「盒子位置比高低(中心趨勢)、盒子長短比穩定(離散程度)」。例如比較兩班成績:A 班盒子偏右表示整體較高分;B 班盒子較短表示成績較集中。不需算任何數字就能做出統計推論,是圖表判讀題的精髓。

章節試題(4 題・附詳解)

1.基礎八位同學的數學成績為:72, 85, 60, 90, 78, 85, 66, 94。這組資料的中位數為何?

測驗重點:中位數計算

  1. (A) 81.5
  2. (B) 85
  3. (C) 78
  4. (D) 80
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正確答案:(A) 81.5

先排序:60, 66, 72, 78, 85, 85, 90, 94。共 8 筆(偶數),中位數取中間兩數(第 4、5 筆)的平均:$\dfrac{78+85}{2} = 81.5$。未排序就直接取中間、或偶數筆忘記取平均,是兩大常見失誤。順帶一提,本組資料的眾數是 85(出現兩次)。

2.中等某公司 9 名員工月薪的平均數為 4 萬元、中位數為 3.2 萬元。下列敘述何者最合理?

測驗重點:平均數與極端值

  1. (A) 可能有少數高薪員工把平均數拉高
  2. (B) 一定有一半員工月薪恰為 4 萬元
  3. (C) 所有員工月薪都介於 3.2 萬與 4 萬之間
  4. (D) 中位數計算錯誤,應等於平均數
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正確答案:(A) 可能有少數高薪員工把平均數拉高

平均數(4 萬)明顯高於中位數(3.2 萬),表示分布「右偏」——少數高薪者拉高了平均,但不影響排序中間的中位數。這正是薪資統計常用中位數的原因。(B)(C)(D) 都是對量數意義的誤解:平均數與中位數本來就可以不相等,也不限制個別資料的範圍。

3.中等一組已排序的資料:3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17。其四分位距($IQR = Q_3 - Q_1$)為何?

測驗重點:四分位數與四分位距

  1. (A) 8
  2. (B) 6
  3. (C) 14
  4. (D) 7
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正確答案:(A) 8

8 筆資料,中位數 $Q_2=\dfrac{9+11}{2}=10$。前半段 3, 5, 7, 9 的中位數 $Q_1=\dfrac{5+7}{2}=6$;後半段 11, 13, 15, 17 的中位數 $Q_3=\dfrac{13+15}{2}=14$。$IQR = 14-6 = 8$。四分位距衡量「中間 50% 資料」的分散程度,不受最大最小極端值影響,比全距更穩健。

4.進階某班 30 人段考平均 70 分。後來發現一位同學的成績從 60 分更正為 90 分,更正後全班平均變為多少分?

測驗重點:資料變動對量數的影響

  1. (A) 71
  2. (B) 72
  3. (C) 70.5
  4. (D) 73
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正確答案:(A) 71

總分增加 $90-60=30$ 分,平均增加 $\dfrac{30}{30}=1$ 分,變為 $71$ 分。技巧:不必重算總分,「平均的變化 = 總分變化 ÷ 人數」。這種增量思維在會考資料變動題(新增一筆、修改一筆)中屢試不爽,比重算快得多。