平均速度是總行駛距離除以總經過時間,寫作 v̄ = d ÷ t,它只回答一個問題:從起點到終點,你實際上移動得多快,包含停等與減速在內。對於一趟不中斷的旅程,你測量里程錶,從結束時間減去開始時間,再做除法。對於有多段、不同速度的旅程,這個規則仍然成立 —— 但各速度的簡單算術平均數,只有在每段時間相同時才正確。當各段時間不同時,直接對速度取平均會得到錯誤的結果,必須以每個速度實際花費的時間作為權重來計算。平均數計算機能同時處理這兩種情況:把數字貼進去,工具會立即回傳平均數、中位數、眾數、總和、計數、最小值、最大值和全距,讓你可以把簡單平均數跟正確的加權結果相互核對,或只是彙整一長串速度讀數,而不必打開試算表。

how to calculate average speed
如何計算平均速度:公式與範例

平均速度公式,簡明說明

平均速度的本質是兩個總量的比值,而不是中間值的平均。精簡的公式為:

v̄ = 總距離 ÷ 總時間

這一個關係式支配了所有平均速度問題,從五分鐘的通勤到大西洋越洋飛行都適用。注意公式使用的是總量,而不是分段。如果一位騎士在兩小時內騎了 30 英里,平均速度就是 15 mph —— 無論她是前半段衝刺、後半段慢行。減速已經被計入時間項中。

由此衍生兩個結論:

  • 停等時間要計入。在車陣中停等 20 分鐘會讓時間增加 20 分鐘,卻不增加任何距離。即使巡航速度沒有改變,平均速度也會下降。
  • 距離與時間必須描述同一趟旅程。把週一行駛的距離配上週二行駛的時間,會得到毫無意義的數字。

對於多段旅程,只要把每段的距離加總,再除以每段時間的加總,這個公式仍然成立。這使它本質上是一種加權平均,其中每個速度都隱含地以花費的時間作為權重。

何時速度的簡單平均等同於真正的平均速度

這裡有個大多數人都會踩到的陷阱:把每段速度輸入計算機,再除以段數。這會得到速度的算術平均數 —— 唯有在特定條件下才會等於真正的平均速度。

情境各段時間速度的平均真正的平均速度相符?
各速度花費時間相等相同(例如各 1 小時)總和 ÷ 個數總距離 ÷ 總時間
各速度行駛距離相等與速度成反比變化總和 ÷ 個數總距離 ÷ 總時間否 —— 請用調和平均
距離與時間混合全部不同總和 ÷ 個數依花費時間加權否 —— 需手動計算

只要你在每個速度上花費的時間相同,簡單平均就成立。對於一台每分鐘記錄一次速度、記錄 30 分鐘行駛的 GPS 紀錄器來說,每個速度都已經以時間等量加權。這 30 筆讀數的算術平均就是平均速度,精確度可達記錄間隔。

當時間不同時,有兩條可行路徑。你可以回頭直接使用距離與時間公式,或者使用平均數計算機分兩步算出加權結果 —— 後面的帶算例題會說明。

如何使用平均數計算機計算平均速度

  1. 在瀏覽器中開啟平均數計算機。
  2. 把數字輸入或貼到方框中,以逗號、空格或換行分隔。
  3. 即時讀取平均數、中位數、眾數、總和、計數、最小值、最大值和全距。
  4. 對於等時間的資料,「平均數」值就是你的平均速度 —— 可用複製按鈕複製到報告或試算表中。
  5. 對於需要加權的情況,把各段時間(距離 ÷ 速度)貼入方框;總時間會以總和形式顯示,與總距離結合,即可得出正確的加權平均速度。

所有運算都在用戶端執行,所以再長的清單都能瞬間算完,資料也保持私密。此工具接受小數、負數與科學記號(例如 1.2e3),任何夾雜的文字都會跳過並附上提示,不會讓結果出錯。

帶算例題:一趟 150 英里、分三段的旅程

假設一位駕駛分三段行駛 150 英里:50 英里時速 60 mph、50 英里時速 40 mph,以及 50 英里時速 70 mph。三個速度的簡單算術平均數為 (60 + 40 + 70) ÷ 3 = 56.67 mph。但這不是平均速度,因為這三段行駛的距離相等 —— 而不是時間相等 —— 所以中間那段慢速拖累整趟行程的幅度,比簡單平均所顯示的更嚴重。

正確的計算是總距離 ÷ 總時間:

  • 第一段時間:50 ÷ 60 = 0.833 小時
  • 第二段時間:50 ÷ 40 = 1.250 小時
  • 第三段時間:50 ÷ 70 = 0.714 小時
  • 總時間:0.833 + 1.250 + 0.714 = 2.797 小時
  • 平均速度:150 ÷ 2.797 ≈ 53.6 mph

若要用平均數計算機驗算,把三個時間(0.833、1.250、0.714)貼入方框,會發現它們的平均是 0.932 小時 —— 也就是每段的平均時間。總時間就是結果面板中顯示的總和,把總距離除以該總和,就能重現 53.6 mph。

想進一步了解每個結果的意義與可信時機,請參閱如何計算平均數:平均、中位數與眾數

速度資料的平均數、中位數與眾數

速度資料集常常藏有離群值。一筆來自塞車的 15 mph 讀數,或一筆高速公路匝道的 95 mph 衝刺,都可能明顯拉動平均數。平均數計算機一次回傳三種平均數,方便並列比較。

平均數它彙整了什麼速度資料的最佳用途
平均數算術中心;使用每一個數值等時間取樣、大致對稱的讀數
中位數排序後的中間值偶爾塞車或衝刺的 GPS 紀錄
眾數出現最多次的速度定速巡航行駛、常見的速限讀數

一個快速的經驗法則:當平均數與中位數接近時,資料集是平衡的。當平均數明顯高於中位數時,代表少數高速讀數把結果往上拉 —— 此時中位數更能誠實代表這趟旅程的「典型」速度。

計算前的資料準備

得到可靠答案的最快路徑是良好的輸入。三個習慣能避免最常見的錯誤:

  • 先把所有單位轉成同一種。混用 km/h 與 mph 會悄悄產生毫無意義的結果。速度轉換器一鍵就能處理。
  • 把時間和距離分開放在不同欄位。當旅程各段不均勻時,把時間放在一欄、速度放在另一欄,日後重做加權計算會輕鬆許多。
  • 貼上之前先清除標籤。平均數計算機會忽略非數值文字並回報略過了幾筆,但輸入越乾淨,輸出就越整齊、出乎意料的情況也越少。

一旦數字都放在同一欄、單位也統一,計算機就會處理剩下的一切。對於速度持續變化的較長途旅程 —— 火車、飛機、帆船航段 —— 通常只要把裝置匯出的速度紀錄貼成一欄,不到一分鐘就能得到一個站得住腳的平均值。