四分位数计算器

在线四分位数计算器会自动排序并按你选的定义算出 Q1、Q2、Q3、四分位距 IQR、箱线图五数与 1.5 倍 IQR 栅栏外的点;教材法、Excel QUARTILE.INC、中位数分半法三套口径并排可切,全部在浏览器本地计算。

支持逗号、空格、换行分隔;可填小数与负数。共识别 8 个数,至少需要 2 个。

四分位数定义

人教A版百分位数口径:位置 i = n × p;i 不是整数就取第 ⌈i⌉ 项,i 是整数就取第 i、i+1 两项的平均。

下四分位数 Q1 / 中位数 Q2 / 上四分位数 Q3
Q1 8 · Q2 15 · Q3 23.5

四分位距 IQR = Q3 − Q1 = 15.5

数据个数 (n)8
四分位距 IQR15.5
箱线图五数(min / Q1 / Q2 / Q3 / max)5 / 8 / 15 / 23.5 / 30
下栅栏(Q1 − 1.5×IQR)-15.25
上栅栏(Q3 + 1.5×IQR)46.75
栅栏外的点
箱线图下须端点5
箱线图上须端点30
最小值5
最大值30
极差(max − min)25
位置计算过程
  1. 下四分位数 Q1 = 8i = 8 × 0.25 = 2(整数) → 取第 2、3 两项的平均
  2. 中位数 Q2 = 15i = 8 × 0.5 = 4(整数) → 取第 4、5 两项的平均
  3. 上四分位数 Q3 = 23.5i = 8 × 0.75 = 6(整数) → 取第 6、7 两项的平均

升序排列:5、7、9、12、18、22、25、30

当前口径:教材法人教A版百分位数口径:位置 i = n × p;i 不是整数就取第 ⌈i⌉ 项,i 是整数就取第 i、i+1 两项的平均。换一套定义 Q1 与 Q3 会变,Q2(中位数)三套定义都一样。

本页只覆盖上面三套定义,未覆盖 Excel QUARTILE.EXC、R quantile type 6 与 Tukey hinges(把中位数同时留在上下两半),也不声称本页任一方法与它们等价。和某个软件对不上时,先确认它用的是哪套定义。

栅栏外的点只表示「按 1.5 倍四分位距看,它离主体比较远,值得看一眼」,不等于数据填错,也不建议自动删除——它可能就是真实的极值。

数据少于 4 个时四分位数的参考价值有限;Q1、Q2、Q3、IQR 与栅栏都与原数据同单位,本页不做单位换算。

怎么用

  1. 粘贴或输入这组数据在「数据集」框里填入一组数字,用逗号、空格或换行分隔均可,例如 12, 5, 22, 30, 7, 18, 9, 25。不用先排序,工具会自动升序排列;支持小数、负数与重复值,从 Excel 一列直接复制粘贴也能识别。至少要填 2 个数。
  2. 选一套四分位数定义在「四分位数定义」里三选一:教材法(人教A版位置公式 i = n×p)、Excel QUARTILE.INC(等同 R type 7 与 numpy/pandas 默认)、中位数分半法(Moore–McCabe,奇数个时上下两半各排除中位数)。切换定义不会清空数据,会立即按新口径重算。要跟哪份作业或哪个软件对答案,就选它用的那一套。
  3. 读 Q1、Q2、Q3 与四分位距顶部大字并排给出下四分位数 Q1、中位数 Q2、上四分位数 Q3,下方给出四分位距 IQR = Q3 − Q1。「位置计算过程」逐条写出每个四分位数的位置怎么算、取了第几项,抄作业步骤时可以直接照写。
  4. 看五数、栅栏与栅栏外的点结果区给出箱线图五数(最小值 / Q1 / Q2 / Q3 / 最大值)、上下栅栏(Q1 − 1.5×IQR 与 Q3 + 1.5×IQR)、栅栏外的点,以及箱线图上下须的端点。须端点取的是仍落在栅栏内的最极端观测值,正好等于栅栏的点算栅栏内,不列为栅栏外的点。

核心要点

5, 7, 9, 12, 18, 22, 25, 30 这 8 个数代进去,按教材法 Q1 = 8、Q2 = 15、Q3 = 23.5,四分位距 IQR = 23.5 − 8 = 15.5;上下栅栏是 −15.25 46.75,没有点落在栅栏外,箱线图五数为 5 / 8 / 15 / 23.5 / 30

  • Q1、Q3 把排序后的数据按个数四等分,Q2 就是中位数,三者与原数据同单位。
  • 四分位距 IQR = Q3 − Q1,衡量中间 50% 数据的跨度;数据量够多时通常比极差稳健,样本只有两三个数时 Q1、Q3 可能就落在最小值与最大值上。
  • 教材法、Excel QUARTILE.INC、中位数分半法三套定义的 Q1/Q3 会不一样,Q2 都相同;本页并排可切换。
  • 栅栏 = Q1 − 1.5×IQR 与 Q3 + 1.5×IQR,栅栏外的点只是「值得看一眼」,不等于数据有错。

原理与公式

四分位数把升序排列后的数据按个数分成四份:下四分位数 Q1(第 25 百分位)、中位数 Q2(第 50 百分位)、上四分位数 Q3(第 75 百分位)。大约 25% 的数据小于 Q1,约 50% 小于 Q2,约 75% 小于 Q3。 与只看两个端点的极差不同,四分位数描述的是数据主体的位置与跨度。

三套位置规则(本页全部算出,可并排切换)

记升序后的数据为 x₍₁₎ … x₍ₙ₎,p 对 Q1 取 0.25、Q2 取 0.5、Q3 取 0.75。三套主流定义的差别只在「位置怎么取」:
① 教材法(人教A版百分位数口径)i = n × pi 不是整数 → 取第 ⌈i⌉ 项;i 是整数 → 取第 ii+1 两项的平均。
② Excel QUARTILE.INC(= R quantile type 7 = numpy/pandas 默认 linear):h = 1 + (n − 1) × pQ = x₍⌊h⌋₎ + (h − ⌊h⌋) × (x₍⌊h⌋₊₁₎ − x₍⌊h⌋₎),即在相邻两项之间线性插值。
③ 中位数分半法(Moore–McCabe):Q2 取整组数据的中位数;n 为奇数时上下两半各排除中位数那一项,n 为偶数时对半切;Q1 = 下半的中位数,Q3 = 上半的中位数。

三套定义算出的 Q2 完全相同(都等于中位数,可与中位数众数计算器互相验证), 差别只出现在 Q1 与 Q3,进而影响 IQR 与栅栏。本页未覆盖 Excel QUARTILE.EXC、R quantile type 6 与 Tukey hinges(把中位数同时保留在上下两半), 也不声称本页任一方法与它们等价。

四分位距、栅栏与箱线图五数

IQR = Q3 − Q1
下栅栏 LF = Q1 − 1.5 × IQR
上栅栏 UF = Q3 + 1.5 × IQR
栅栏外的点:x < LF 或 x > UF(严格不等式,正好等于栅栏算栅栏内)
箱线图五数 = 最小值, Q1, Q2, Q3, 最大值
上须端点 = 不超过 UF 的最大观测值;下须端点 = 不小于 LF 的最小观测值
1.5 这个系数出自 Tukey 的《探索性数据分析》,是公认口径,本页固定不做输入项——可调的系数会让「栅栏外」失去统一含义。

三个算例

算例一(教材法,n = 8,i 为整数):输入 12, 5, 22, 30, 7, 18, 9, 25,升序为 5, 7, 9, 12, 18, 22, 25, 30
i₂₅ = 8 × 0.25 = 2(整数)→ Q1 = (7+9)/2 = 8
i₅₀ = 4 → Q2 = (12+18)/2 = 15;i₇₅ = 6 → Q3 = (22+25)/2 = 23.5
IQR = 15.5,LF = −15.25,UF = 46.75,无点落在栅栏外,须端点 5 与 30, 五数 5 / 8 / 15 / 23.5 / 30,极差 25。

算例二(同一组数,教材法 vs Excel):输入 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20(n = 7)。
Excel INC:h₂₅ = 2.5 → Q1 = 4 + 0.5×(6−4) = 5;h₅₀ = 4 → Q2 = 9;h₇₅ = 5.5 → Q3 = 12 + 0.5×(15−12) = 13.5,IQR = 8.5
教材法:i₂₅ = 1.75 → 第 2 项 = 4;Q2 = 9;i₇₅ = 5.25 → 第 6 项 = 15,IQR = 11
这就是「课本和 Excel 对不上」的全部原因:Q2 一致,Q1 与 Q3 因定义不同而不同。

算例三(分半法,n = 9,含栅栏外的点):输入 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 60
Q2 = x₍₅₎ = 9;下半 1,3,5,7 → Q1 = (3+5)/2 = 4;上半 11,13,15,60 → Q3 = (13+15)/2 = 14
IQR = 10,LF = −11,UF = 29 → 60 落在栅栏外,上须端点 15、下须端点 1, 五数 1 / 4 / 9 / 14 / 60。注意最大值 60 仍然出现在五数里,只是箱线图上会画成单独的散点。

什么时候用四分位数,什么时候用标准差

四分位距属于稳健的离散度量,只看中间 50% 的跨度,极端值再大也拉不动它;方差标准差把每个偏差都算进去,对极端值敏感。数据大致对称时用平均数配标准差,数据偏斜或含极端值时用中位数配 IQR。 识别离群点同理:本页走 1.5 倍 IQR 栅栏法,标准分计算器走 |z| > 3 的另一条路线,后者本身依赖平均数与标准差。 本页只做分位与栅栏,不输出方差与标准差

精度:内部以高精度十进制运算,规避原生浮点误差(0.1 + 0.2 = 0.3),IQR 由未舍入的 Q3 − Q1 一次算出,栅栏与栅栏外点的判定也在未舍入的数值上进行。展示精度不等于计算精度——Q1/Q2/Q3、IQR、栅栏、极差这类「算出来」的量按可读性保留最多 6 位小数并去掉多余的零; 最小值、最大值、须端点、栅栏外的点与排序明细是数据本身的原值,按你输入的完整精度显示, 因此 1.00000011.0000002 不会被并成同一个数。 数据超过 200 个时只省略排序明细,统计量仍按全部数据计算。所有计算都在你的浏览器本地完成,不联网、不上传数据。

常见问题

四分位数怎么算?Q1、Q3 的位置公式是什么?
先把数据从小到大排序,再按位置公式取数。教材法(人教A版百分位数口径)用位置 i = n × p,p 对 Q1 取 0.25、Q2 取 0.5、Q3 取 0.75:i 不是整数就取第 ⌈i⌉ 项,i 是整数就取第 i 项与第 i+1 项的平均。以 5, 7, 9, 12, 18, 22, 25, 30 这 8 个数为例,i₂₅ = 8 × 0.25 = 2 是整数,Q1 = (7+9)÷2 = 8;i₅₀ = 4,Q2 = (12+18)÷2 = 15;i₇₅ = 6,Q3 = (22+25)÷2 = 23.5。Excel 的 QUARTILE.INC 换一套位置公式 h = 1 + (n−1) × p,落在两项之间时按小数部分线性插值。本工具会把每一步的位置和取到第几项写在「位置计算过程」里。
为什么课本算的四分位数和 Excel QUARTILE.INC 不一样?该用哪个?
因为两者用的位置公式不同,这是定义差异,不是谁算错了。以 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20 这 7 个数为例:教材法 i₂₅ = 1.75,向上取整取第 2 项,Q1 = 4;i₇₅ = 5.25 取第 6 项,Q3 = 15,IQR = 11。Excel QUARTILE.INC 的 h₂₅ = 1 + 6×0.25 = 2.5,在第 2、3 项之间插值,Q1 = 4 + 0.5×(6−4) = 5;h₇₅ = 5.5,Q3 = 12 + 0.5×(15−12) = 13.5,IQR = 8.5。两套定义的 Q2(中位数)都是 9,差别只出现在 Q1 与 Q3。该用哪个取决于你要对齐谁:写数学作业按老师给的教材口径,跟 Excel、Python(numpy/pandas 默认)、R(type 7)对答案就选 QUARTILE.INC,统计学教材里的箱线图习题常用中位数分半法。本工具三套并排,切换即可对照。
四分位距 IQR 怎么算?1.5 倍 IQR 判离群点是怎么来的?
四分位距 IQR = Q3 − Q1,也就是中间 50% 数据的跨度。它只由 Q1 与 Q3 决定,数据量够多时改动少数极端值一般不会明显改变它,因此通常比极差稳健;但样本很小时(例如只有 3、9 两个数,教材法 Q1 = 3、Q3 = 9)Q1、Q3 本身就是最小值和最大值,这时 IQR 同样会被极值左右。1.5 倍 IQR 的规则出自 Tukey 的《探索性数据分析》:下栅栏 = Q1 − 1.5×IQR、上栅栏 = Q3 + 1.5×IQR,落在这两条线之外的点标出来单独看。例如 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 60 按分半法 Q1 = 4、Q3 = 14,IQR = 10,上栅栏 = 14 + 15 = 29,于是 60 被标出来。判定用严格不等式:正好等于栅栏的点算栅栏内。要强调的是,栅栏外只说明这个点离主体较远、值得看一眼,不等于数据填错,也不建议直接删掉——它可能就是真实的极值。
箱线图的五个数分别是什么?箱子上下边和须线端点各代表什么?
箱线图五数概括是最小值、Q1、Q2(中位数)、Q3、最大值。箱子的下边是 Q1、上边是 Q3,箱子高度就是四分位距 IQR,箱中那条线是中位数 Q2。须线端点不是直接画到最大最小值:标准画法取仍落在 1.5 倍 IQR 栅栏内的最极端观测值,栅栏外的点单独画成散点。以 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 60(分半法)为例,五数是 1 / 4 / 9 / 14 / 60,上栅栏 29,所以上须端点是 15 而不是 60,60 单独标为栅栏外的点。本工具直接给出这五个数与上下须端点,可照着手画或填进作图软件。
四分位数最少需要几个数据?数据全部相同时 IQR 是 0 吗?
最少 2 个数:本工具三套定义都从 2 个数起算,少于 2 个数会直接提示——只有 1 个数时 Q1、Q2、Q3 都等于它本身,没有任何分位意义,分半法更是分不出上下半。数据少于 4 个时结果区会提示参考价值有限,因为此时每个数都直接决定一个四分位数。若数据全部相同(如 4, 4, 4, 4),Q1 = Q2 = Q3 = 4,IQR = 0,上下栅栏都收缩到这个值,没有任何点被标为栅栏外,说明数据没有波动,这是正常结果而不是报错。样本太少时 IQR 与栅栏的参考价值有限,可再补些数据,或直接用极差和排序明细描述这组数。
四分位距 IQR 和标准差都能看离散程度,该用哪个?
看数据里有没有极端值。标准差和方差把每个数与平均数的偏差都算进去,一个特别大的值会明显把它们拉高;四分位距 IQR 只看中间 50% 数据的跨度,改动少数极端值通常不会明显改变它,所以被称为稳健的离散度量(样本很少时这一优势会减弱)。经验做法是:数据大致对称、没有明显极端值时用平均数配标准差;数据偏斜或含极端值(收入、房价、响应时间等)时用中位数配 IQR,并用箱线图展示。识别离群点也有两条路线:本工具走 1.5 倍 IQR 栅栏法,另一条是标准分 |z| > 3,后者依赖平均数和标准差,本身就会被极端值影响。可配合方差计算器、标准差计算器与标准分计算器一起看。
四分位数和百分位数是什么关系?P25 就是 Q1 吗?
四分位数是百分位数里最常用的三个切点:Q1 对应第 25 百分位(P25),Q2 对应第 50 百分位(P50,也就是中位数),Q3 对应第 75 百分位(P75)。所以在同一套位置规则下,P25 就是 Q1、P75 就是 Q3,说法不同而已。要注意的是,「同一套位置规则」是前提:教材法用 i = n × p,Excel QUARTILE.INC 用 h = 1 + (n−1) × p,同一组数据算出的 P25 数值会不一样,跨软件对答案时要先确认口径。百分位数还可以取 P10、P90 等任意切点(如体检报告、身高体重百分位),而四分位数固定只取 25%、50%、75% 三个位置,配上四分位距 IQR 与箱线图,正好描述数据主体的位置和跨度。
Excel 里的 QUARTILE.INC 和 QUARTILE.EXC 有什么区别?本工具对应哪一个?
两者是 Excel(WPS 同名函数同理)里两套不同的分位位置规则,同一组数据算出的 Q1、Q3 可能不同:QUARTILE.INC 把首尾两个观测值也算作可取的分位位置,取值范围覆盖 0 到 1;QUARTILE.EXC 则把两端排除在外,样本量太小时会直接返回错误值。本工具的「Excel QUARTILE.INC」一档只对齐 INC 这一套(它同时等价于 R quantile 的 type 7 与 numpy/pandas 的默认插值),不提供也不声称等价于 QUARTILE.EXC、R type 6 或 Tukey hinges。因此拿本页结果和 Excel 对答案时,请确认表格里用的是 QUARTILE.INC;若同事用的是 QUARTILE.EXC,Q1、Q3 对不上属于定义差异,不是计算错误。

来源与更新

四分位数三套位置规则与 1.5 倍 IQR 栅栏的依据(检索日期 2026-09-06):

权威来源

  • 百分位数位置公式 i = n × p(本页「教材法」)依据人民教育出版社《普通高中教科书·数学·必修第二册》(2019 年版) 统计一章的百分位数定义,为现行高中教材通用口径。
  • Excel QUARTILE.INC 的取值规则,参考 Microsoft 官方函数文档:QUARTILE.INC 函数;其等价的分位数插值口径(quantile type 7)见 Hyndman & Fan (1996)《Sample Quantiles in Statistical Packages》, 也是 R quantile() 与 numpy/pandas 的默认方法。
  • 中位数分半法(奇数个时上下两半各排除中位数)依据 Moore & McCabe《Introduction to the Practice of Statistics》 对 Q1、Q3 的定义,为英美统计学教材常见口径。
  • 1.5 倍四分位距栅栏与五数概括、箱线图须线画法,参考 NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods:Box Plot(美国国家标准与技术研究院),规则最早出自 Tukey《Exploratory Data Analysis》(1977)。
  • 高精度十进制求值与舍入,依据计算所用的 decimal.js 官方文档

补充参考:维基百科 QuartileInterquartile rangeBox plot

本工具为纯统计计算,不含税率、利率、社保基数等会随政策变化的参数,因此不纳入政策日历维护。 四分位数的位置规则在教材与统计软件间确有口径差异,本页并排给出三套并写明未覆盖的定义; 用于作业、论文或报表时,请以你所采用的口径为准。内容经本站编辑整理与核对,仅供学习与参考。

最近更新:2026-09-06

本工具按通用统计学定义计算,结果供学习与日常参考。四分位数的位置规则在不同教材与软件间存在口径差异,用于作业、论文、报表等正式场合时,请以你所采用的口径与统计软件结果为准。