对于M的任一非空子集Z={n 1，n 2，n 3，…}，可找出它的对称集Z′={2009-n 1，2009-n 2，2009-n 3，…}．
例如：当Z={1，2，4，6}，则Z′={2003，2005，2007，2008}
对于M的所有非空子集Z和它的对称集Z′，分成两种情况：
A）Z=Z′
B）Z≠Z′
设Z的最大数与最小数分别为max，min
如果Z=Z′，则max+min=max+=2009
如果Z≠Z′，则Z′的最大数与最小数分别为2009-min，2009-max，
Z与Z′中最大数与最小数之和的算术平均数=[（max+min）+（2009-min+2009-max）]÷2=20019
以上说明对M的所有非空子集分类后，每个类中Z的最大数与最小数之和的算术平均数都等于1001，故所求的算术平均数也是2009
故答案为2009