如何在MongoDB中对每n条数据执行均值、中位数等基础统计计算

全量数据每10条分组统计实现 #

适用于对全表数据无前置分组、直接每10条为一组计算统计指标的场景，基于MongoDB 5.0+支持的$setWindowFields窗口函数实现，聚合语句如下：

db.collection.aggregate([
  // 1. 为全量数据生成连续序号，可修改sortBy自定义排序规则，比如按Sample字段排序
  {
    $setWindowFields: {
      sortBy: { _id: 1 },
      output: {
        serialNum: { $documentNumber: {} }
      }
    }
  },
  // 2. 计算分组编号，每10条数据对应同一个groupId
  {
    $addFields: {
      groupId: { $floor: { $divide: [ { $subtract: [ "$serialNum", 1 ] }, 10 ] } }
    }
  },
  // 3. 按组号分组计算统计指标
  {
    $group: {
      _id: "$groupId",
      avgCount: { $avg: "$Count" },
      // 5.3及以上版本支持精确中位数，将method改为"exact"即可
      medianCount: { $median: { input: "$Count", method: "approximate" } },
      // 需计算总体标准差可替换为$stdDevPop
      stdDevCount: { $stdDevSamp: "$Count" }
    }
  },
  // 可选：按组号升序输出结果
  { $sort: { _id: 1 } }
])

按Name分组后每10条分段统计实现 #

适用于先按Name字段分组，再对每个Name下的数据单独按10条分段计算指标的场景，聚合语句如下：

db.collection.aggregate([
  // 1. 按Name分区，每个分区内单独生成连续序号
  {
    $setWindowFields: {
      partitionBy: "$Name",
      sortBy: { _id: 1 },
      output: {
        serialNum: { $documentNumber: {} }
      }
    }
  },
  // 2. 每个Name下每10条对应同一个子组ID
  {
    $addFields: {
      subGroupId: { $floor: { $divide: [ { $subtract: [ "$serialNum", 1 ] }, 10 ] } }
    }
  },
  // 3. 按Name+子组ID双维度分组计算统计指标
  {
    $group: {
      _id: {
        name: "$Name",
        groupId: "$subGroupId"
      },
      avgCount: { $avg: "$Count" },
      medianCount: { $median: { input: "$Count", method: "approximate" } },
      stdDevCount: { $stdDevSamp: "$Count" }
    }
  },
  // 可选：按Name、子组ID升序输出结果
  { $sort: { "_id.name": 1, "_id.groupId": 1 } }
])

效果验证 #

以你给出的示例数据测试：Name为a的3条Count值为10、20、10，因为不足10条会被分到同一个子组，计算结果和预期一致：

• 均值≈13.33
• 中位数=10
• 样本标准差≈5.77

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nirvana