幾何平均數(shù)是n個變量值連乘積的n次方根。
如果總水平、總成果等于所有階段、所有環(huán)節(jié)水平、成果的連乘積總和時,求各階段、各環(huán)節(jié)的一般水平、一般成果,要使用幾何平均法計算幾何平均數(shù)。
其特點包括:
(1)幾何平均數(shù)受極端值的影響較算術(shù)平均數(shù)小;
(2)如果變量值有負(fù)值,計算出的幾何平均數(shù)就會成為負(fù)數(shù)或虛數(shù);
(3)它僅適用于具有等比或近似等比關(guān)系的數(shù)據(jù);
(4)幾何平均數(shù)的對數(shù)是各變量值對數(shù)的算術(shù)平均數(shù)。
要注意的是變量數(shù)列中任何一個變量值不能為0,一個為0,則幾何平均數(shù)為0。
幾何平均數(shù)要求各觀察值之間存在連乘積關(guān)系,它的主要用途是:
(1)對比率、指數(shù)等進(jìn)行平均;
(2)計算平均發(fā)展速度;
(3)復(fù)利下的平均年利率;
(4)連續(xù)作業(yè)的車間求產(chǎn)品的平均合格率。
(以上內(nèi)容來自百度百科)
幾何平均數(shù)分為簡單幾何平均數(shù)和加權(quán)幾何平均數(shù)兩種。
(1)簡單幾何平均數(shù)
(2)加權(quán)幾何平均數(shù)
在R的基本函數(shù)中,沒有提供單獨計算幾何平均數(shù)的函數(shù),但可以通過對算術(shù)平均數(shù)和加權(quán)平均數(shù)取對數(shù),可以得到相應(yīng)的計算結(jié)果。
其原理比較簡單,假設(shè)這里求簡單幾何平均數(shù),對公式兩側(cè)求自然對數(shù),則有:
ln(G) = ln(X1×X2×...×Xn) /n = [ln(X1) + ln(X2) + ... + ln(Xn)] / n
即,取自然對數(shù)后,相當(dāng)于對原變量的對數(shù)求算術(shù)平均值(在R中求算術(shù)平均值的介紹,請參見統(tǒng)計中集中趨勢的分析及在R語言中的計算)
則G = eln(G)
即求完原變量的自然對數(shù)的均值后,再計算以自然常數(shù)e為底,ln(G)為冪的值即可,這在R中可以輕松實現(xiàn)。
(1)例1 已知某市2010~2014年國內(nèi)生產(chǎn)總值的增長率(以上1年為1)分別為12%、8%、14%、16%和13%,試計算該市5年的平均增長率
編寫R程序:
x <- c(12,8,14,16,13)/100
tmp <- mean(log(1+x))
re <- exp(tmp) - 1
print(re)
計算結(jié)果為:0.1256843,即平均增長率為12.57%。
(2)例2 某銀行的某筆投資按復(fù)利計算,在11年中環(huán)比增長率:有3年為2%,5年4%,有1年為-2%,有2年為3%,請計算該銀行該筆投資年平均增長率。
編寫R程序:
x <- c(2,4,-2,3)/100
year <- c(3,5,1,2)
tmp <- weighted.mean(log(1+x),w=year)
re <- exp(tmp) - 1
print(re)
計算結(jié)果為:0.02712746,即該筆投資的年平均增長率為:2.71%。
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