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課題 · 離差的度量

全距、四分位數間距同標準差:邊啲會變,邊啲唔會

點解每個數值加同一個常數,離差完全唔會變,但乘就會、全距同四分位數間距有咩分別,以及「最大可能離差」嗰類題應該點答。

閱讀約 6 分鐘更新於 2026 年 9 月 5 日

離差的度量係用三個唔同嘅數,去答同一條問題——呢組數據散得幾開?——而三個各自對唔同嘅嘢敏感。全距淨係睇到兩個極端。四分位數間距淨係睇到中間一半,所以佢係設計上就對極端值視而不見。標準差睇晒每一個數值,而且係以距離平均值嘅平方去加權。

卷二好少叫你由零計呢三個數,佢問嘅係:當數據一變,佢哋會點。

誤解一:全距同四分位數間距亂咁換

兩者都叫做「離差」,兩者都係一條減數,所以好易互相頂替。但佢哋唔可以互換,而且設兩個出嚟嘅意義,正正就係佢哋會唔一致:喺一組數據加多一個極端值,可以令全距大幅改變,而四分位數間距一動都唔動。

當題目話加咗一個新數值,然後問邊啲量度變咗,呢個不對稱就係題目本身。逐個分開計,唔好籠統咁諗「個離差」。

誤解二:變換嘅方向記反咗

每個數值加同一個常數,成組數據沿住數線平移,冇拉扯:全距、四分位數間距同標準差全部唔變。平均值同中位數就會跟住個常數郁。

每個數值乘同一個正常數,成組數據被拉開:三個離差量度全部乘咗嗰個常數。(方差係平方,所以乘嗰個常數嘅平方。)

令人失手嘅直覺嚟自算術:加落去,感覺就係「會令嘢改變」嗰個運算。但對離差嚟講,加正正就係唔會改變佢嗰個。

誤解三:喺展示咗嘅數據度讀「最大可能」離差

同平均值、中位數嗰邊一樣,喺某啲限制下問「最大可能全距」,係要你砌返一組數據出嚟,唔係量度眼前嗰組。喺限制許可下將兩個極端推到最開,然後喺呢個極端之下逐個限制覆核一次。

一個示範例子

睇下面呢組數據:

4,  7,  7,  9,  13.4,\; 7,\; 7,\; 9,\; 13.

平均值係 40÷5=840 \div 5 = 8,各數值同平均值嘅偏差係 −4,−1,−1,1,5-4, -1, -1, 1, 5。平方再取平均,得出方差

16+1+1+1+255=445=8.8,\frac{16 + 1 + 1 + 1 + 25}{5} = \frac{44}{5} = 8.8,

所以標準差係 8.8≈2.97\sqrt{8.8} \approx 2.97。全距係 13−4=913 - 4 = 9。

而家每個數值加 55,得出 9,12,12,14,189, 12, 12, 14, 18。平均值變成 1313,但啲偏差仍然係 −4,−1,−1,1,5-4, -1, -1, 1, 5——每個數值郁咗,平均值都郁咗同樣咁多,所以距離完全冇變。標準差依然係 2.972.97,全距依然係 99。

改為將原本啲數值乘 22,得出 8,14,14,18,268, 14, 14, 18, 26。平均值變成 1616,偏差加倍成 −8,−2,−2,2,10-8, -2, -2, 2, 10。方差變成 176÷5=35.2176 \div 5 = 35.2,即係原本嘅 44 倍,而標準差變成 ≈5.93\approx 5.93——啱啱好雙倍。全距加倍成 1818。

錯路就係以為 +5+5 會拉闊個離差,而 ×2\times 2 唔會。兩個錯都可以喺「望下平均值」嘅粗略檢查中生還,因為兩種情況下平均值的確都會變。

自我檢查

一句:「平移郁嘅係中心,拉伸郁嘅先係離差。」另外,當題目加入或者移除一個數值,全距同四分位數間距一定要分開計——答案通常就靠佢哋反應唔同。

下面嘅操練每次都會生成全新嘅數據同變換,等你係「用」呢條規則,而唔係「背」佢。

睇完,練返幾條

一節「離差的度量」嘅操練——每次題目都係全新生成,出自呢篇指南講緊嘅同一批課程學習目標,而且喺你見到之前已經核對咗兩次。

Dsetopia 自家撰寫的溫習筆記,由教育局課程學習目標寫起。與香港考評局無關,並無複製任何試題內容。