3.1 ความหมายของการวัดแนวโน้มเข้าสู่ส่วนกลาง
การวัดแนวโน้มเข้าสู่ส่วนกลาง หมายถึง
การคำนวณเพื่อหาค่าสถิติเพียงคำเดียวที่อยู่ตอนกลางโค้งการแจกแจงของตัวแปร
ซึ่งจะใช้เป็นตัวแทนของข้อมูลทั้งชุด
จะที่หาได้นี้จะทำให้ทราบถึงลักษณะของข้อมูลทั้งหมดที่เก็บรวบรวมมาได้
ค่าที่หาได้นี้จะเป็นค่ากลาง ๆ อาจเรียกว่า ค่ากลาง
ค่ากลางของข้อมูลมีหลายชนิด เช่น ค่าเฉลี่ยเลขคณิต (Arithemic
Mean) ค่าเฉลี่ยเรขาคณิต(Geometric Mean) ค่าเฉลี่ยฮาร์มอนิก (Harmonic Mean) ค่ากึ่งกลางพิสัย (Md-range) มัธยฐาน(Median) และฐานนิยม (Mode) ค่ากลางแต่ละชนิดต่างก็มีข้อดี ข้อเสีย
และมีความเหมาะสมในการนำไปใช้ไม่เหมือนกันขึ้นอยู่กับลักษณะการแจกแจงของข้อมูลและวัตถุประสงค์ของผู้ใช้ข้อมูลนั้นๆ
แต่
ค่ากลางของข้อมูลที่นิยมใช้กันมีอยู่
3 ชนิด คือ ค่าเฉลี่ยเลขคณิต (Arithmetic Mean) มัธยฐาน(Median)และฐานนิยม (Mode)
การคำนวณหาค่ากลางทั้งสามชนิดนี้โดยทั่วไปแบ่งออกได้เป็น
2 กรณีใหญ่ คือ
1.การหาค่ากลางของข้อมูลที่ไม่ได้แจกแจงความถี่ (Ungrouped
data) ซึ่งค่าที่ได้เป็นค่ากลางที่ถูกต้องแน่นอนของข้อมูลชุดนั้น
2.การหาค่าลางของข้อมูลที่แจแจงความถี่แล้ว (Grouped
Data) ซึ่งค่าที่ได้เป็นค่ากลางโดยประมาณของข้อมูลชุดนั้น
3.2 ประเภทของกการวัดแนวโน้มเข้าสู่ส่วนกลาง
3.2.1 ค่าเฉลี่ยเลขคณิต (Arithemetic Mean)
ค่าเฉลี่ยเลขคณิตเหมาะที่จะนำมาใช้เป็นค่ากลางของข้อมูล เมื่อข้อมูลนั้นๆไม่มีค่าใดค่าหนึ่งหรือหลายๆค่า
ซึ่งสูงหรือต่ำกว่าค่าอื่นๆมาก เช่น คะแนนสอบวิชาวิทยาศาสตร์
ระดับประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) ของนักเรียน 10 คน เป็นดังนี้ 70,
72, 68, 3, 71, 74, 70, 67, 73 , ซึ่งค่า 3 และ 5
ถือว่าเป็นค่าที่ต่ำกว่าผิดปกติ การหาค่าเลขคณิตจากข้อมูลที่มีค่าสูงหรือต่ำผิดปกติ
ค่าเฉลี่ยเลขคณิตในกรณีเช่นนี้ จึงไม่เป็นค่ากกลางของข้อมูลชุดนั้น
(อาจจะใช้ค่ากลางอื่น เช่น มัธยฐานแทน)
3.2.2 มัธยฐาน (Median)
มัธยฐาน คือ ค่าที่มีตำแหน่งอยู่กึ่งกลางของข้อมูลทั้งหมด
โดยเรียงลำดับข้อมูลจากค่าน้อยที่สุดไปหาค่ามากที่สุด หรือจากค่ามากที่สุดไปหาค่าน้อยที่สุด
นั่นคือ มัธยฐานเป็นค่าที่แสดงให้ทราบว่ามีจำนวนข้อมูลที่มากกว่าและน้อยกว่ามัธยฐานอยู่เท่าๆกัน
นั่นคือ มัธยฐานเป็นค่าที่แบ่งข้อมูลที่เรียงลำดับแล้วออกเป็น 2 ส่วน โดยมีข้อมูลจำนวนที่มากกว่าและน้อยกว่ามัธยฐานร้อยละ 50 ค่ามัธยฐานอาจเป็นค่าใดค่าหนึ่งของข้อมูล
ซึ่งเป็นค่าจากการสังเกตหรืออาจเป็นค่าที่คำนวณขึ้นมาใหม่ที่ไม่ตรงกับค่าของข้อมูลในชุดนั้นๆ
จุดเด่นของการใช้ค่ามัธยฐาน คือ
ค่ามัธยฐานเป็นค่าเหมาะสมที่จะนำมาใช้เป็นค่ากลางของข้อมูลเมื่อข้อมูลนั้นๆมีค่าใดค่าหนึ่งหรือหลายๆค่า
ซึ่งสูงหรือต่ำกว่าค่าอื่นมาก หรือต้องการทราบว่าค่าที่เป็นไปได้ค่าใดของข้อมูลนั้นๆมีจำนวนค่าสังเกตที่มากกว่าและน้อยกว่าค่านี้อยู่ประมาณเท่าๆกัน
1.การหามัธยฐานของข้อมูลที่ไม่ได้แจกแจงความถี่
วิธีนี้หาได้โดยการเรียงข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดจากค่าน้อยไปหามากหรือจากค่ามากไปหาน้อยอย่างใดอย่างหนึ่ง
แล้วสังเกตว่าค่าของข้อมูลค่าใดอยู่ตรงกึ่งกลางของข้อมูลทั้งหมด
ค่านั้นเป็นมัธยฐานของข้อมูลชุดนั้น ในกรณีที่มีจำนวนข้อมูลทั้งหมดอยู่เป็นจำนวนคู่
มัธยฐานจะอยู่ระหว่างข้อมูลสองค่าที่อยู่กึ่งกลางข้อมูลทั้งหมด
ซึ่งนิยมใช้ค่าเฉลี่ยของข้อมูลสองค่านั้น ในกรณีที่จำนวนข้อมูลทั้งหมดเป็นจำนวนคี่มัธยฐาน
คือ ค่าที่อยู่ตรงกลางของข้อมูลที่เรียงลำดับทั้งหมด ดังนั้น มัธยฐานอาจเป็นค่าที่ปรากฏอยู่ในข้อมูลชุดนั้นหรือไม่ก็ได้
เช่น มัธยฐานของข้อมูล 12, 13, 15, 17, 18 คือ 15 ส่วนมัธยฐานของข้อมูล 66,
63, 63, 62, 61, 60, 60, 60, คือ = 61.5
โดยทั่วไป
ถ้าจัดเรียงข้อมูลชุดหนึ่งซึ่งมี N ค่า
มัธยฐานจะอยู่ตำแหน่งที่ เช่น ถ้าจำนวนข้อมูลชุดหนึ่งมี 11 ค่า เมื่อจัดเรียงแล้ว มัธยฐานจะอยู่ตำแหน่งที่ = 6
ถ้าจำนวนข้อมูลมีค่า 14 ค่า
เมื่อจัดเรียงแล้ว มัธยฐานจะอยู่ตำแหน่งที่ =7.5
ในปัจจุบันการหาค่าสถิติต่าง สามารถใช้เครื่องคอมพิวเตอร์ช่วยในการคำนวณได้โดยง่ายการหามัธยฐานก็เช่นกันถ้ามีข้อมูลดิบครบทุกหน่วยจะนิยมใช้วิธีการหาค่ามัธยฐานของข้อมูลที่ไม่ได้แจกแจงความถี่มากกว่าวิธีการหาค่ามัธยฐานของข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว
2.การหามัธยฐานของข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว
สำหรับข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว
การหามัธยฐานในกรณีนี้จะให้ค่าโดยประมาณเนื่องจากไม่สามารถนำข้อมูลมาเรียงกันได้
แต่ทราบว่าในแต่ละอันตรภาคชั้นมีข้อมูลอยู่จำนวนเท่าไร (ความถี่)
ก่อนอื่นจึงต้องหาค่ามัธยฐานตกอยู่ในอันตรภาคชั้นใดโดยพิจารณาจากความถี่สะสมแล้วหาค่าโดยประมาณของมัธยฐานจากอันตรภาคชั้นนั้นถ้าข้อมูลชุดที่พิจารณามีผลรวมของความถี่เป็น N มัธยฐานคือ ค่าที่แสดงให้ทราบว่ามีจำนวนข้อมูลอยู่ต่ำกว่าค่านี้อยู่ จำนวน และมีจำนวนข้อมูลค่านี้อยู่จำนวน
3.2.3 ฐานนิยม (Mode)
ฐานนิยมคือ ค่าของข้อมูลที่มีความถี่สูงสุด
ใช้เป็นค่ากลางของข้อมูลอีกชนิดหนึ่งนอกเหนือจากค่าเฉลี่ยเลขคณิต
และมัธยฐานที่ได้กล่าวมาแล้ว ส่วนมากฐานนิยมจะใช้กับข้อมูลเชิงคุณภาพมากกว่าข้อมูลเชิงปริมาณ
ฐานนิยมเหมาะที่จะนำมาใช้เป็นค่ากลางของข้อมูลเมื่อข้อมูลนั้นๆเป็นค่ามาตรฐาน
เช่น ขนาดของรองเท้า ขนาดยางรถยนต์ ฯลฯ
หรือข้อมูลที่แจกแจงความถี่ตามกลุ่มหรือช่วงต่างๆและโยเฉพาะเมื่อมีข้อมูลที่มีค่าสูงหรือต่ำผิดปกติรวมอยู่ด้วย
1. การหาฐานนิยมของข้อมูลที่ไม่ได้แจกแจงความถี่
ฐานนิยมของข้อมูลชนิดนี้หาได้จากการดูว่าข้อมูลที่มีอยู่ทั้งหมดมีความถี่สูงสุดหรือปรากฏบ่อยครั้งที่สุด
ข้อมูลนั้นจะเป็นฐานนิยมของข้อมูลชุดนั้น
2. การหาฐานนิยมของข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว
ถ้าเขียนเส้นโค้งของความถี่ของข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว ฐานนิยม
คือ ค่าของ X ที่อยู่ตรงกับจุดสูงสุดบนเส้นโค้งของความถี่
แต่ถ้าเส้นโค้งของความถี่มีจุดสูงสุดสองจุด ข้อมูลชุดนั้นจะมีฐานนิยม 2 ค่า
ทำนองเดียวกันกับการคำนวณมัธยฐานของข้อมูล คือ ถ้ามีข้อมูลครบทุกหน่วย
ควรใช้การคำนวณฐานนิยมโดยตรงจากข้อมูลที่ไม่ได้แจกแจงความถี่เนื่องจากค่าที่คำนวณในกรณีข้อมูลที่แจกแจงความถี่แล้ว
จะให้ค่าโดยประมาณ
สำหรับการคำนวณหาฐานนิยมของข้อมูลที่ได้แจกแจงความถี่ไว้แล้วทำได้หลายวิธี
วิธีหนึ่ง คือ หาจุดกึ่งกลางของอันตรภาคชั้นที่มีฐานนิยมอยู่
ค่าที่หาได้จะเป็นค่าฐานนิยมโดยประมาณ
ส่วนการหาว่าฐานนิยมอยู่ในอันตรภาคชั้นใดนั้นจะต้องพิจารณาด้วยว่าอันตรภาคชั้นแต่ละชั้นมีความกว้างเท่ากันหรือไม่ในกรณีที่ความกว้างของอันตรภาคชั้นทุกชั้นเท่ากัน
อันตรภาคชั้นที่มีฐานนิยมคือ อันตรภาคชั้นที่มีความถี่สูงสุด
ส่วนในกรณีที่อันตรภาคชั้นไม่เท่ากันทุกชั้นให้หารความถี่ด้วยความกว้างของแต่ละอันตรภาคชั้นอันตรภาคชั้นที่ผลหารมากที่สุดจะเป็นอันตรภาคชั้นที่มีฐานนิยมอยู่
3.3 การวัดแนวโน้มเข้าสู่ส่วนกลางกับข้อมูลลักษณะต่างๆ
การวัดแนวโน้มเข้าสู่ส่วนกลาง โดยวิธีการหาค่าเฉลี่ยเลขคณิต
ค่ามัธยฐานและฐานนิยม เหมาะสมกับข้อมูลในลักษณะต่างๆกันดังนี้
1.ข้อมูลในมาตรานามบัญญัติ เหมาะจะใช้วิธีหาค่าฐานนิยมเท่านั้น
2.ข้อมูลในมาตราเรียงลำดับ เหมาะจะใช้วิธีหาค่ามัธยฐาน หรือฐานนิยมก็ได้
3.ข้อมูลในมาตราอันตรภาค เหมาะจะใช้วิธีหาค่าเฉลี่ยเลขคณิต ค่ามัธยฐานหรือ
ค่าฐานนิยมก็ได้
4.ข้อมูลในมาตราอัตราส่วน เหมาะจะใช้วิธีหาค่าเฉลี่ยเลขคณิต ค่ามัธยฐานหรือค่าฐานนิยมก็ได้
ข้อสังเกตและหลักเกณฑ์ที่สำคัญในการใช้ค่ากลางชนิดต่างๆ มีดังนี้
1.ค่าเฉลี่ยเลขคณิตเป็นค่ากลางที่ได้จากการนำทุกๆค่าของข้อมูลมาเฉลี่ย
แต่มัธยฐานและฐานนิยมเป็นเพียงค่ากลางที่ใช้ตำแหน่งที่ (Position) ของข้อมูลบางค่าเท่ากัน
2. ถ้าในจำนวนข้อมูลทั้งหมดมีข้อมูลบางค่าที่มีค่าสูงหรือค่าต่ำกว่าข้อมูลอื่นๆมาก
จะมีผลกระทบต่อค่าเฉลี่ยเลขคณิต กล่าวคือ
อาจจะทำให้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตมีค่าสูงหรือต่ำกว่าข้อมูลที่มีอยู่ส่วนใหญ่แต่จะไม่มีผลกระทบต่อมัธยฐานหรือฐานนิยม
ดังนั้นกรณีเช่นนี้ควรใช้มัธยฐาน
3.มัธยฐานและฐานนิยม
ใช้เมื่อต้องการทราบค่ากลางของข้อมูลทั้งหมดโดยประมาณและรวดเร็วทั้งนี้เนื่องจากการหามัธยฐานและฐานนิยมบางวิธีไม่จำเป็นต้องมีการคำนวณซึ่งอาจใช้เวลามาก
4.ถ้าการแจกแจงความถี่ของข้อมูล ประกอบด้วย อันตรภาคชั้นที่มีช่วงเปิดซึ่งอาจเป็นชั้นต่ำสุดหรือชั้นสูงสุดชั้นใดชั้นหนึ่ง
หรือทั้งสองชั้น การหาค่ากลางโดยใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตไม่สามารถหาได้
แต่สามารถหามัธยฐานหรือฐานนิยมได้
5. การแจกแจงความถี่ของข้อมูลที่มีความว้างแต่ละอันตรภาคชั้นไม่เท่ากัน
อาจจะมีผลทำให้ค่ากลางที่หาได้โดยใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตหรือฐานนิยมคลาดเคลื่อนไปจากที่ควรจะเป็นได้บ้าง
แต่ไม่มีผลกระทบต่อการหามัธยฐาน
6. ในกรณีที่ข้อมูลเป็นประเภทข้อมูลเชิงคุณภาพ
จะสามารถหาค่ากลางได้เฉพาะฐานนิยมเท่านั้น
แต่ไม่สามารถหาค่าเฉลี่ยเลขคณิตหรือมัธยฐานได้
7. ในกรณีที่สามารถนำข้อมูลมาเรียงลำดับได้ ควรหาค่ากลางคือ
มัธยฐานก่อนและถ้าเป็นข้อมูลเชิงปริมาณที่มีค่าต่อเนื่องด้วย
ควรใช้ค่าเฉลี่ยเลขคณิตแทนมัธยฐานจะเหมาะสมกว่า
8. ในกรณีที่ข้อมูลมีจำนวนน้อย
ฐานนิยมอาจมีค่าแตกต่างกันมากระหว่างข้อมูลชุดหนึ่งกับข้อมูลอีกชุดหนึ่งที่มีจำนวนเท่ากัน
จึงไม่ควรใช้ฐานนิยมในกรณีเช่นนี้
9. ลักษณะเฉพาะของค่าเฉลี่ยเลขคณิต มัธยฐาน และฐานนิยม อาจแสดงด้วยข้อมูล 10 ค่าต่อไปนี้ 25 33 35 38 48 55 55 55 56 และ 64