Rata-rata harmonik adalah rata-rata yang dibuat untuk laju, rasio, dan kecepatan — situasi di mana rata-rata aritmatika secara diam-diam memberi Anda jawaban yang salah. Nilai ini muncul di mana pun kuantitas dinyatakan "per unit" dari nilai lain, mulai dari kecepatan mengemudi rata-rata hingga skor F1 yang digunakan untuk mengevaluasi model pembelajaran mesin.
Cara kerja mean harmonik
Rata-rata harmonik dihitung dengan mengambil kebalikan dari setiap nilai, merata-ratakan kebalikannya, dan kemudian mengambil kebalikan dari rata-rata tersebut: HM = n / Σ(1/xᵢ). Karena beroperasi secara timbal balik, satu nilai kecil akan menurunkan rata-rata harmonik secara tidak proporsional — yang merupakan perilaku yang Anda inginkan saat membuat rata-rata laju, karena perjalanan yang lambat atau skor presisi yang rendah harus mendominasi rata-rata, bukan tersapu oleh nilai yang cepat atau tinggi di tempat lain dalam kumpulan tersebut.
Kecepatan rata-rata: mengapa mean harmonik melakukannya dengan benar
Jika Anda berkendara dengan kecepatan 40 mph untuk satu perjalanan dan 60 mph untuk perjalanan pulang pergi dengan jarak yang sama, kecepatan rata-rata Anda untuk keseluruhan perjalanan adalah 78 mph — bukan rata-rata aritmatika 80 mph. Hal ini karena Anda menghabiskan lebih banyak waktu bepergian dengan kecepatan yang lebih lambat dibandingkan dengan kecepatan yang lebih cepat, dan kecepatan rata-rata sebenarnya adalah total jarak dibagi dengan total waktu, bukan rata-rata dari kedua angka itu sendiri. Rata-rata harmonik kecepatan kaki memberikan angka persis seperti ini, selama setiap kaki menempuh jarak yang sama. Jika kaki Anda menempuh jarak yang berbeda, rata-rata harmonik tidak lagi tepat — Anda perlu menimbang setiap kecepatan berdasarkan jarak atau waktu yang ditempuh sebenarnya.
Rata-rata harmonik vs. rata-rata aritmatika dan geometri
Ketiganya adalah "arti Pythagoras", tetapi menjawab pertanyaan yang berbeda. Rata-rata aritmatika menjumlahkan nilai dan membaginya dengan hitungan — pilihan tepat untuk total biasa. Rata-rata geometrik mengalikan nilai dan mengambil akar ke-n — pilihan yang tepat untuk tingkat pertumbuhan dan rasio yang bertambah seiring waktu. Kebalikan dari jumlah rata-rata harmonik — pilihan yang tepat untuk laju dan kecepatan. Untuk himpunan bilangan positif apa pun yang tidak semuanya identik, HM ≤ GM ≤ AM selalu berlaku, dengan jarak antar bilangan semakin melebar seiring dengan semakin menjauhnya nilai-nilai tersebut.