有些測量中所得數據，其單位權重（weight）並不相等。這時若要計算平均數，就不能用算術平均數，而應該使用加權平均數（weighted mean）。計算公式如下：
公式中Wi為權數。所謂權數，是指各變量在構成總體中的相對重要性。每個變量的權數大小，由觀測者依據一定的理論或實踐經驗而定。在教育心理研究中，時常會遇到對測量數據進行加權的情況。例如，在考試時教師共出10道考題。由於各題的大小不同，難易程度不同，在總分為100的條件下，絕不能每題都以10分來計分，而是有的題5分，有的題10分、20分，甚至30分。在各種選拔性測試時，如人員錄取中，以及某些大型考試中用不同科目的考試分數最終合成總分時，經常會遇到根據每個因素和科目的重要性，確定它們計入總分的比例，也就是賦予權重的問題。
加權的道理不難理解，但有時卻容易被人忽略。例如，有人在研究學生的思維能力時，用一些幾何題目測驗學生，指標是每題用一個解法做出就給一分，用兩個解法做出來就再加一分，給兩分，如此類推。然後用每個學生得分多少比較各人的差異。這裏就產生了一個問題：這些分數是等距的嗎？譬如有一個學生對很多題目做不出，但對於某些題目卻能用多種方法做出，遠遠地超過他人，從得分總數看，雖然可能仍低於他人，但你能據此說他思維能力不如別人嗎？顯然不能。這裏的問題就在於每使用一種解題方法，不應該得相同的分數，而是應該考慮加權。但權數是多少？那要根據經驗或理論進行分析。類似的情況還有很多。例如，用同一道題目測不同年齡的兒童，其得分不應相同；對難易度不同的幾次考試，不應在計算總平均數時，使用相同的權重等等。
由各小組平均數計算總平均數是應用加權平均數的一個特例。在心理與教育研究中，經常會遇到由各個平均數計算總平均數這類問題。如在心理教育分工協作研究的課題中，有時候要將各協作小組的研究數據進行合成，在沒有原始分數的情況下，最後總平均數的計算就要使用加權平均數計算方法。此時，可以把各協作小組的平均分數，視為該小組每個個體的分數，而把每個小組的人數，視為權數。根據加權平均數的公式，由各小組的平均數計算總平均數的公式就是：