這個計算機的功能
只要輸入任何一串數字,這個工具就會回傳三個四分位數(Q1、Q2、Q3)、四分位距(IQR)、中位數、最小值、最大值以及全距。四分位數會把排序後的資料平均切成四等份,而 IQR 則衡量資料中間一半的分散程度——這是一種穩健的變異性指標,不會被離群值(極端值)扭曲。
使用方式
把你的數值貼上或直接輸入到方框中。數值之間可以用逗號、空格、Tab 或換行來分隔,所以直接從試算表複製一整欄貼上也沒問題。負數和小數都支援,任何非數字的字元都會被自動忽略。輸入完成後即可查看結果:IQR 會特別標示出來,其餘的統計量則整理在下方表格中。
計算方法(排除中位數)
本頁採用 Moore & McCabe 的「排除式(exclusive)」方法。系統會先將資料排序,中位數(Q2)即為正中間的數值;若資料個數為偶數,則取中間兩個數的平均。接著把資料分成下半部與上半部。關鍵規則:當資料個數為奇數時,中位數本身不納入上下任一半。Q1 是下半部的中位數,Q3 是上半部的中位數,最後 $$\text{IQR} = Q_3 - Q_1.$$其他工具(例如 Excel 的 QUARTILE.INC、Tukey hinges)由於採用不同的慣例,算出的四分位數可能會略有差異。
範例演算
資料:2、4、4、5、6、7、8(\(n = 7\),為奇數),且已排序完成。最小值 = 2,最大值 = 8,全距 = 6。中位數(Q2)= 5。排除中位數後的下半部為 [2, 4, 4],其中位數為 4,因此 \(Q_1 = 4\)。上半部為 [6, 7, 8],其中位數為 7,因此 \(Q_3 = 7\)。所以 $$\text{IQR} = 7 - 4 = 3.$$
常見問題
為什麼奇數個資料要排除中位數?這是 Moore & McCabe 以及許多統計學入門課程所採用的慣例,能讓四分位數更常落在實際的資料點上。
IQR 可以用來找離群值嗎?可以。常見的規則是:小於 \(Q_1 - 1.5 \times \text{IQR}\) 或大於 \(Q_3 + 1.5 \times \text{IQR}\) 的數值,會被標記為可能的離群值。
為什麼我的答案和 Excel 不一樣?Excel 的 QUARTILE.INC 使用線性內插(也就是包含式方法),算出的四分位數可能會是落在兩個資料點之間的小數。而本計算機採用的是排除式方法。