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输入计算

数学公式

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结果

中位数(Q2)
12
排序后数据集的正中间值
第一四分位数(Q1,第 25 百分位) 7
第二四分位数(Q2,中位数) 12
第三四分位数(Q3,第 75 百分位) 14
四分位距(IQR) 7
最小值 3
最大值 21
数据个数 9

什么是四分位数?

四分位数把一组排好序的数据分成四等份。第一四分位数(Q1)对应第 25 百分位,也就是有 25% 的数据小于它;第二四分位数(Q2)就是中位数,即第 50 百分位;第三四分位数(Q3)则对应第 75 百分位。这三个值合在一起,能让你一眼看出数据主要集中在哪个区间、整体又有多分散。

数轴由 Q1、Q2 和 Q3 标记分成数据个数相等的四段
四分位数将有序数据集分成四个相等的部分。

如何使用这个计算器

在输入框里填入你的数字,用逗号或空格隔开即可(例如 3, 7, 8, 5, 12),然后提交。计算器会自动帮你排序,所以填写顺序无所谓。它会返回 Q1、Q2、Q3 以及四分位距(\(IQR = Q_3 - Q_1\)),同时给出最小值、最大值和数据个数,方便你对照参考。

箱须图显示最小值、Q1、中位数、Q3 和最大值,并标出 IQR 范围
箱线图展示 Q1、中位数(Q2)、Q3 和四分位距。

计算公式详解

本工具采用线性插值法(许多统计软件用的也是这种方法)。对于第 p 百分位,它会在「从 0 开始编号」的有序数列上算出排名位置 \(r = \tfrac{p}{100}(n-1)\),其中 \(n\) 为数据个数。如果 \(r\) 恰好是整数,那么对应位置上的值就是该四分位数;如果不是整数,就根据小数部分,在相邻的两个值之间按比例做插值。完整公式为:

$$Q_p = x_{\lfloor r \rfloor} + (r - \lfloor r \rfloor)\,(x_{\lceil r \rceil} - x_{\lfloor r \rfloor}),\quad r = \tfrac{p}{100}(n-1)$$

实例演示

以数据集 3, 7, 8, 5, 12, 14, 21, 13, 18 为例。排序后为 3, 5, 7, 8, 12, 13, 14, 18, 21(\(n = 9\))。求 Q1 时,\(r = 0.25 \times 8 = 2\),取索引 2 处的值 = 7;求 Q2 时,\(r = 0.5 \times 8 = 4\),取索引 4 处的值 = 12;求 Q3 时,\(r = 0.75 \times 8 = 6\),取索引 6 处的值 = 14。因此 Q1 = 7、Q2 = 12、Q3 = 14,\(IQR = 14 - 7 = 7\)。

常见问题

为什么我的结果和别的计算器不一样? 四分位数有好几种算法(比如「含中位数」与「不含中位数」之分)。本工具使用基于(\(n - 1\))的线性插值法,应用十分广泛,与 NumPy 的默认算法以及许多电子表格里的 PERCENTILE 函数结果一致。

IQR 有什么用? 四分位距衡量的是中间 50% 数据的离散程度,也是判断异常值的依据:凡是小于 \(Q_1 - 1.5\cdot IQR\) 或大于 \(Q_3 + 1.5\cdot IQR\) 的数值,通常被视为异常值。

可以输入小数或负数吗? 可以——任何实数都行,只要用逗号或空格隔开即可。

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