這個計算器能做什麼
這個工具用來計算服從常態分布的變數其右尾機率 \(P(X > x)\)。只要輸入指定值 \(x\)、母體平均數 \(\mu\) 與標準差 \(\sigma\),它就會告訴你隨機抽取一筆觀測值大於 \(x\) 的機率。同時也會回報標準化後的 \(z\) 分數,以及互補的左尾機率 \(P(X \le x)\)。這是一個通用的統計工具,適用於各種情境——品質管制、考試分數分析、財務風險評估,乃至實驗室量測。
使用方式
填入你關心的數值(\(x\))、分布的平均數(\(\mu\)),以及標準差(\(\sigma\),必須為正數)。計算器會先把數值標準化為 \(z\) 分數,再透過標準常態累積分布函數 \(\Phi\) 求出左右兩側的機率。你可以直接讀出 \(X\) 大於 \(x\) 的機率,並同時以小數與百分比兩種形式呈現。
公式解析
首先把 \(x\) 換算成 \(z\) 分數:\(z = (x - \mu) / \sigma\)。函數 \(\Phi(z)\) 代表標準常態曲線中 \(z\) 左側的面積,也就是 \(P(X \le x)\)。由於曲線下的總面積等於 \(1\),右尾機率就直接是 $$P(X > x) = 1 - \Phi(z)$$ 本計算器採用高精度的誤差函數近似式(Abramowitz & Stegun 7.1.26)來計算 \(\Phi\),精確度可達小數點後約 7 位。
實際範例
假設成年人身高服從常態分布,平均數 \(\mu = 170\) 公分、標準差 \(\sigma = 10\) 公分,而你想知道 \(P(\text{身高} > 185)\)。此時 $$z = (185 - 170) / 10 = 1.5$$ 查標準常態表可得 \(\Phi(1.5) \approx 0.93319\),因此 $$P(X > 185) = 1 - 0.93319 \approx 0.06681$$ 約為 6.68%。
常見問題
如果我想算的是 \(P(X < x)\) 怎麼辦?那就是左尾機率,會顯示在結果表中的 \(P(X \le x) = \Phi(z)\)。對於連續型分布而言,\(P(X < x)\) 等於 \(P(X \le x)\)。
為什麼 \(\sigma\) 一定要是正數?標準差用來衡量資料的離散程度,必須大於零;若數值為零或負數,就不存在有效的常態分布。
計算結果有多準確?\(\Phi\) 的近似式精確度約達小數點後 7 位,對於一般統計工作而言綽綽有餘。