Введение в логику и научный метод

Каким образом выбирается число, представляющее центральную тенденцию, присущую группе качеств? Какие условия нужно наложить на статистическое среднее и какой значимостью оно обладает? Существует несколько видов средних чисел, каждое из которых обладает своими преимуществами и имеет свои ограничения. Ни одно среднее число не является подходящим для всех возможных целей, т. к. каждое применяется для определенной цели. Однако, в общем, средние числа используются по следующим причинам: 1) они требуются для сводной репрезентации какой-либо группы, 2) они используются как способы сравнения различных групп, 3) они используются для характеристики целой группы на основе взятых из нее образцов. Следовательно, существуют некоторые очевидные качества, которыми должны обладать средние числа.

1. Средние числа должны определяться настолько недвусмысленно, чтобы их численное значение не зависело от прихотей индивида, высчитывающего их.

2. Средние числа должны быть функцией всех предметов группы; в противном случае они не будут представлять то или иное распределение в его цельности.

3. Средние числа должны обладать сравнительно простой математической природой, чтобы их можно было без труда высчитывать.

4. Средние числа должны допускать проведение над ними алгебраических манипуляций. Если нам известна, к примеру, средняя высота для каждой из двух последовательностей высот, то мы на этом основании можем высчитать среднюю высоту большей последовательности, полученной в результате объединения двух исходных последовательностей.

5. Средние числа должны быть относительно стабильными. Если мы выберем из группы несколько подходящих образцов, то средние числа для разных примеров будут разными. Мы редко нуждаемся в среднем числе, в котором такие различия будут как можно меньшими.

Среднее арифметическое

Самое известное среднее число – это среднее арифметическое. Оно получается в результате сложения набора качеств и деления полученной суммы на количество членов. Если число часов сна для некоторого студента в течение недели равно 7, 6, 6, 5, 8, 7, 9, то среднее арифметическое этой суммы будет равняться 48/7, или 66/7, часа. Читатель может обратить внимание, что среднее арифметическое не равняется числу часов, которые студент просыпает в какой-либо конкретный день. Это обстоятельство с ясностью указывает на то, что средние числа представляют свойства группы и не дают никакой информации о каком-либо индивиде из группы.

Среднее арифметическое выполняет первое, второе и третье из сформулированных выше условий для средних чисел. Ниже мы увидим, что четвертое условие им также выполняется. Однако читателю не следует заблуждаться относительно кажущейся точности, якобы получаемой в результате таких арифметических манипуляций. Мы можем выразить среднее число часов, которые проспал студент, десятичной дробью и получить 6,85914 часа, или 6 часов 51 минуту и 25,7 секунды. Арифметический расчет здесь вполне точный. Однако неверно считать, что данный результат говорит о том, что время, проведенное во сне, в точности соответствует среднему арифметическому. Студент мог сообщить о времени, проведенном во сне, лишь приблизительно с точностью до часа. Он вполне мог бы посчитать 6 часов 15 минут реального времени сна как просто 6 часов. Следовательно, нам следует признать, что точность вычисления в приведенном примере будет кажущейся, если исходные наблюдения не были проведены с такой же долей точности.