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中位數絕對偏差計算機
歡迎使用中位數絕對偏差計算機,這是一款穩健的統計工具,可通過分步公式、交互式數據可視化和離群值檢測洞察來計算 MAD。當您的數據包含離群值或遵循非正態分布時,MAD 是標準差的強大替代方案。
什麼是中位數絕對偏差 (MAD)?
中位數絕對偏差 (MAD) 是統計離散度的一种穩健度量,描述了數據集中的值分散程度。與使用平均值和平方差的标准差不同,MAD 使用中位數和絕對差,使其對離群值和極端值具有很強的抗性。
通俗地說:MAD 是每個數據點與數據整體中位數之間距離的中位數。
為什麼 MAD 是一種“穩健”的度量
如果一個統計量不受離群值或違反假設的嚴重影響,則被認為是穩健的。MAD 的崩潰點為 50%,這意味著在 MAD 給出任意錯誤結果之前,最多可以有一半的數據被損壞。相比之下,平均值和標準差的崩潰點為 0%——即使是單個離群值也會對它們產生劇烈影響。
MAD 與標準差:何時使用
| 屬性 | MAD | 標準差 |
|---|---|---|
| 使用的集中趨勢 | 中位數 | 平均值 |
| 偏差類型 | 絕對值 | 平方值 |
| 對離群值的敏感性 | 極低(穩健) | 高(敏感) |
| 崩潰點 | 50% | 0% |
| 最適合 | 偏態數據、離群值 | 正態分布 |
| 正態數據的效率 | ~37% | 100% |
何時使用 MAD
- 您的數據可能包含離群值或極端值
- 數據是偏態的或非正態分布的
- 您需要一個穩健的基準來進行離群值檢測
- 您希望獲得一個不受少數異常觀測值影響的度量
- 在金融、質量控制或異常檢測等領域工作
何時使用標準差
- 您的數據已確認為正態分布
- 您需要最大的統計效率
- 數據乾淨,沒有離群值
- 您需要在參數檢驗中使用結果
比例因子 (k = 1.4826)
在將 MAD 與標準差進行比較,或將 MAD 用作正態分布數據總體標準差的穩健估計時,會應用常數 k = 1.4826:
這個常數來自以下關係:
$$k = \frac{1}{\Phi^{-1}(3/4)} \approx 1.4826$$其中 $\Phi^{-1}$ 是標準正態分布的逆累積分布函數。對於正態分布的數據,縮放後的 MAD 將近似等於標準差。
用於離群值檢測的 MAD
MAD 非常適合檢測離群值,因為離群值不會影響阈值本身。修正 Z 分數方法使用 MAD:
如果 $|M_i| > 3.5$,數據點通常被標記為離群值。這種方法比使用標準差更可靠,因為:
- 離群值不會影響用於計算閾值的 MAD 或中位數
- 即使存在多個離群值,它也能很好地工作(避免了掩蔽效應)
- 對於非正態分布有效
如何使用此計算機
- 輸入您的數據: 輸入由逗號、空格或換行符分隔的數值。使用示例按鈕快速測試不同的數據類型。
- 選擇比例因子: 選擇“不縮放”表示原始 MAD,或 k=1.4826 用於估計標準差。您也可以輸入自定義比例因子。
- 設置小數精度: 選擇 2 到 15 位小數。
- 計算並分析: 點擊“計算 MAD”查看包括穩健性評估在內的全面結果。
- 查看分步計算: 查看詳細的計算分解,顯示 MAD 計算的每個步驟。
瞭解您的結果
主要結果
- MAD: 中位數絕對偏差 - 主要結果
- 縮放後的 MAD: MAD 乘以您選擇的比例因子
- 中位數: 數據集的中心值
- 穩健性評級: 將 MAD 與標準差進行比較的評估
比較統計數據
- 平均值: 用於比較的算術平均值
- 標準差: 用於比較的樣本標準差
- IQR: 四分位距(另一種穩健的度量)
- Q1, Q3: 第一和第三四分位數
常見問題
什麼是中位數絕對偏差 (MAD)?
中位數絕對偏差 (MAD) 是統計離散度的一种穩健度量。它計算為與數據中位數的絕對偏差的中位數:MAD = median(|xᵢ - median(X)|)。與標準差不同,MAD 對離群值具有抗性,因此非常適合具有極端值或非正態分布的數據集。
MAD 與標準差有什麼不同?
MAD 使用中位數和絕對值,而標準差使用平均值和平方差。這使得 MAD 對離群值更加穩健——單個極端值會顯著增加標準差,但幾乎不會影響 MAD。對於正態分布的數據,MAD 乘以 1.4826 近似於標準差。
MAD 的比例因子 k=1.4826 是什麼?
常數 1.4826 用於使 MAD 成為正態分布數據標準差的一致估計量。在數學上,k = 1/Φ⁻¹(3/4),其中 Φ⁻¹ 是標準正態分布的分位數函數。當您將 MAD 乘以 1.4826 時,您會得到 σ 的穩健估計值。
什麼時候應該使用 MAD 而不是標準差?
當您的數據可能包含離群值、非正態分布或需要一個不會被極端觀測值扭曲的穩健度量時,請使用 MAD。MAD 在探索性數據分析、質量控制、金融和異常檢測中特別有用。
如何使用 MAD 進行離群值檢測?
MAD 非常適合使用修正 Z 分數進行離群值檢測:M = 0.6745 × (xᵢ - median) / MAD。|M| > 3.5 的值通常被視為離群值。這種方法比使用標準差更可靠,因為離群值不會影響檢測閾值本身。
此 MAD 計算機支持多少個數字?
此計算機可以處理幾乎任何大小的數據集。我們已經測試了超過 100,000 個數字,該工具提供了即時結果。無論您有 3 個數據點還是 100,000 個,計算機都會高效地計算 MAD 以及所有相關統計數據。
其他資源
引用此內容、頁面或工具為:
"中位數絕對偏差計算機" 於 https://MiniWebtool.com/zh-tw/中位數絕對偏差計算機/,來自 MiniWebtool,https://MiniWebtool.com/
由 miniwebtool 團隊編寫。更新日期:2026年1月19日
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