Log-Geometrisches Mittel berechnen

Online Rechner zur Berechnung log geometrische Mittel einer Datenreihe


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Beschreibung

Das logarithmische geometrische Mittel (log-geometrisches Mittel) ist eine alternative Berechnungsmethode für das geometrische Mittel, die besonders bei großen Zahlenmengen oder extremen Werten numerisch stabiler ist. Es nutzt die Eigenschaften des Logarithmus, um Überläufe oder Rundungsfehler zu vermeiden, die bei direkter Multiplikation vieler Zahlen entstehen könnten.


Mathematische Definition:


Für eine Zahlenreihe \( x_1, x_2, \ldots, x_n \) positiver reeller Zahlen ist das log-geometrische Mittel definiert als:

\[ \log(G) = \frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \log(x_i) \]

Da \( G = \exp(\log(G)) \), ergibt sich das geometrische Mittel als:

\[ G = \exp\left(\frac{1}{n} \sum_{i=1}^n \log(x_i)\right) \]

Eigenschaften:

  • Das log-geometrische Mittel ist identisch mit dem geometrischen Mittel.
  • Diese Berechnungsmethode ist numerisch stabiler für große Datenmengen.
  • Sie ist nur für positive reelle Zahlen definiert, da der Logarithmus negativer Zahlen nicht reell ist.
  • Besonders geeignet für Wachstumsraten, Renditen oder Verhältniszahlen.


Beispiel:


Gegeben sind die Zahlen: 7, 9, 12
Berechnung:
\[log(G) =\frac{1}{3} · (log(7) + log(9) + log(12)) \] \[ =\frac{1}{3} · (1.95 + 2.2 + 2.48) \] \[ =\frac{1}{3} · (6.63) = 2.21 \] Das log-geometrische Mittel ist \( G = \approx 2{,}21 \).

Zum Vergleich: Das geometrisch Mittel dieser Zahlen wäre \[ \sqrt[3]{ \frac{7 \cdot 9 \cdot 12}{3}}\quad ≈\quad e^{2,21}\quad ≈\quad 9{,}11 \]