Я бы предложил сделать это в два этапа. Сначала преобразуйте матрицы в строки троек (номер строки, номер столбца, значение). Для простоты я буду использовать матрицы без меток строк и столбцов.
for f in file*.txt
do
awk '{ for (n=1; n<=NF; n++) { print NR, n, $n } }' $f
done
Этот первый шаг объединяет все матрицы таким способом, который легче обрабатывается.
Затем вычислите средние значения, добавив тройки в awk:
awk -v Rows=2 -v Cols=2 Mats=2 '
{
sum[$1, $2] += $3
}
END {
for (m=1; m<=Rows; m++) {
for (n=1; n<=Cols; n++) {
printf("%s ", sum[m, n])
}
printf("\n")
}
}'
Для простоты я просто передал числа строк, столбцов и матриц в качестве переменных awk. Вы могли бы вместо этого определить те из троек.