アルゴリズム 調和平均とは?意味・仕組み・活用例をわかりやすく解説
調和平均とは、数値群の逆数の算術平均の逆数で表される平均値のことです。
よく知られている算術平均とは異なり、数値の逆数に注目することで、数値のばらつき具合を別の角度から捉えることができます。
具体的に言うと、小さい数値の影響がより強く反映されるため、一部の極端に小さい数値が平均値全体を大きく引き下げることを防ぐことができます。
これは、例えば速度や割合といった値を扱う際に特に役立ちます。これらの値は、分母が小さくなると全体の値が大きくなる性質を持つため、算術平均では適切な平均値を得られないことがあります。調和平均を用いることで、このような状況でもより適切な平均値を計算することができます。
具体例として、異なる速度で往復した場合の平均速度を計算してみましょう。行きと帰りの距離が同じであれば、単純に二つの速度を足して2で割る算術平均では正しい平均速度は得られません。
例えば、片道10キロの道のりを、行きは時速20キロ、帰りは時速10キロで移動した場合を考えます。行きにかかる時間は0.5時間、帰りにかかる時間は1時間です。合計20キロの道のりを1.5時間で移動したので、平均速度は時速13.33キロになります。しかし、算術平均で計算すると、(20+10)÷2=15となり、時速15キロという誤った答えが導き出されます。
調和平均を用いると、2÷(1/20+1/10)=13.33となり、正しい平均速度を計算することができます。
このように、調和平均は特定の状況下で非常に役立つのです。
