В каких случаях используют среднее арифметическое значение величин?

ответ: их используют для упращения подсчёта.

Обычно это скорость, или температура в случаях когда надо "обобщить".

Например за неделю температура была 15,12,13 и 16 градусов, средняя температура получается 14 градусов.

Также с продажами, средний процент за какой-то период.