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기하 평균 계산기

양수의 기하 평균을 구하거나, +10%, −5%, +20%와 같은 일련의 백분율 변화를 기간당 실제 평균 성장률로 바꿔 보세요. 계산 과정은 로그 방법을 단계별로 보여 주며, 조화 평균과 산술 평균도 함께 나와 데이터에 어떤 평균이 맞는지 비교할 수 있습니다.

무엇을 평균하나요?

0 개의 값이 감지됨

양수 두 개 이상을 입력하세요.

기하 평균 계산기 사용 방법

  1. 1. 평균을 낼 대상을 고르세요. 비율, 농도, 가격처럼 양수로 된 값이나, 한 기간에서 다음 기간으로의 백분율 변화입니다.
  2. 2. 숫자를 입력하세요. 변화율의 경우 +10%는 10, −5%는 -5로 입력하세요. % 기호를 함께 써도 됩니다.
  3. 3. 결과를 읽으세요. 값을 입력하면 비교를 위한 조화 평균과 산술 평균과 함께 기하 평균이 나옵니다. 변화율을 입력하면 기간당 평균 성장률, 오해를 낳는 단순 평균, 그리고 전체 변화율이 나옵니다.
  4. 4. 계산 과정을 확인하세요. 로그 방법, 곱 형태, 그리고 평균 성장률로 전체 변화를 다시 재현하는 검산이 모두 표시됩니다.

기하 평균 공식

산술 평균은 값들을 더한 뒤 n으로 나눕니다. 기하 평균은 값들을 곱한 뒤 n제곱근을 구합니다:

정의

GM = (x₁ × x₂ × … × xₙ)1/n

로그 방법

GM = exp((ln x₁ + ln x₂ + … + ln xₙ) ÷ n)

2와 8의 경우 GM = √(2 × 8) = √16 = 4이고, 산술 평균은 5입니다. 예시 데이터인 12, 18, 30, 45, 200의 경우 곱은 58,320,000이고 그 다섯제곱근은 35.74입니다. 반면 산술 평균인 61은 값 하나가 크다는 이유로 위로 끌려 올라갑니다. 계산기가 로그 방법을 쓰는 이유는 같은 수를 안전하게 계산하기 위해서입니다. 평범한 값 수백 개를 곱하면 계산 범위를 넘어서지만, 그 로그들의 합은 절대 그러지 않습니다.

평균 성장률: 기하 평균이 맞는 이유

성장은 복리로 일어나므로 변화율은 곱해집니다. 10% 증가, 5% 감소, 20% 증가하는 양은 1.10 × 0.95 × 1.20 = 1.254를 곱한 것이 되어 총 25.4% 증가합니다. 같은 총변화를 주는 일정한 비율은 성장 계수들의 기하 평균에서 1을 뺀 값입니다: 1.2541/3 − 1 = 기간당 7.84%.

세 변화율의 단순 평균인 8.33%는 이를 과대평가합니다. 1.0833의 세제곱은 1.2714이므로, 실제로 가지고 있는 125.40이 아니라 100을 127.14로 만들어 버립니다. 변동이 큰 변화율에서는 차이가 극적으로 벌어집니다. 50% 상승 후 50% 하락의 평균은 0%이지만, 100은 150이 되었다가 75가 됩니다. 기하 평균은 실제를 보여 주며, 기간당 −13.4%입니다. 이 계산은 연평균 성장률(CAGR)과 같은 계산입니다.

어떤 평균을 써야 할까요?

평균사용 대상예시
산술더해서 합산되는 양시험 점수, 키, 일일 기온
기하곱해져 누적되는 양, 또는 여러 자릿수에 걸친 데이터성장률, 투자 수익률, 비율, 지수
조화일정한 양을 기준으로 측정한 비율같은 거리에 대한 평균 속력, 주가수익비율, F1 점수

조화 평균은 n ÷ Σ(1/x)입니다. 같은 거리를 60 km/h로 가고 40 km/h로 돌아오면 평균 속력은 2 ÷ (1/60 + 1/40) = 48 km/h이며, 50 km/h가 아닙니다. 느린 속도로 더 오래 달렸기 때문입니다. 모든 양수 데이터에서 세 평균은 조화 평균 ≤ 기하 평균 ≤ 산술 평균의 순서를 따릅니다.

자주 묻는 질문

기하 평균은 무엇에 쓰나요?
곱셈으로 결합되는 양을 평균하는 데 씁니다. 여러 기간에 걸친 성장률과 투자 수익률, 비율과 배수 변화, 그리고 여러 자릿수에 걸쳐 치우친 양수 데이터(예: 세균 수나 항체 역가)가 그 예입니다. 어느 경우든 기하 평균은 전형적인 곱셈적 값을 주며, 산술 평균은 이를 과대평가합니다.
기하 평균은 어떻게 계산하나요?
n개의 값을 모두 곱한 뒤 그 곱의 n제곱근을 구합니다. 같은 뜻으로, 값들의 자연로그 평균을 구한 뒤 지수를 취하는 방법이 있으며, 계산기와 소프트웨어가 실제로 이 방법을 씁니다. 4, 9, 6의 곱은 216이고, 216의 세제곱근은 6입니다.
기하 평균에는 0이나 음수를 쓸 수 없는 이유가 무엇인가요?
0이 하나라도 있으면 다른 값과 관계없이 곱 전체가 0이 되고, 0이나 음수의 로그는 정의되지 않습니다. 음수가 섞이면 그 제곱근은 실수가 아닐 수도 있습니다. 그래서 변화율은 −5%를 0.95와 같은 계수로 바꿔 계산하며, 이 계수는 변화율이 −100%에 이르지 않는 한 양수로 남습니다.
평균 성장률은 어떻게 계산하나요?
각 백분율 변화를 성장 계수(1 + 변화율 ÷ 100)로 바꾸고, 계수들을 곱한 뒤 n제곱근을 구하고 1을 뺍니다. +10%, −5%, +20%의 경우 1.254^(1/3) − 1 = 기간당 7.84%입니다. 시작값과 끝값만 알고 있다면 같은 원리로 CAGR = (끝값 ÷ 시작값)^(1/n) − 1을 씁니다.
기하 평균은 항상 산술 평균보다 작은가요?
결코 더 크지 않습니다. 양수에서 기하 평균은 산술 평균보다 작거나 같으며, 모든 값이 같을 때만 같아집니다. 값들이 더 퍼져 있을수록 차이도 커집니다.
조화 평균은 언제 써야 하나요?
비율의 분모에 고정된 양이 있을 때 비율을 평균하려면 씁니다. 같은 거리에 대한 평균 속력, 매번 같은 금액을 쓸 때 지불한 평균 가격, 또는 평균 주가수익비율이 그 예입니다. 기계학습의 F1 점수는 정밀도와 재현율의 조화 평균이며, 한쪽이 낮은데도 높은 값에 가려지는 일을 막아 줍니다.

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