這個計算器的功能
「兩個 Z 分數之間的機率計算器」會算出你所選兩個 Z 分數之間、標準常態曲線下方所涵蓋的面積。在統計學中,標準常態分布的平均數為 0、標準差為 1;其鐘形曲線下方的總面積等於 1(也就是 100%),而兩點之間的面積代表標準化數值落在該區間內的機率。本工具除了回報這個中間區間的機率外,還會一併給出兩側的尾端機率。
你需要輸入的資料
- 下限 Z 分數:橫軸上兩個邊界中較小的那一個。
- 上限 Z 分數:較大的那個邊界。
你不必擔心順序問題——如果不小心把較大的數值填進下限欄位,計算器會自動把兩者對調,確保較小的數字永遠被視為左邊界。
使用的公式
令 Φ(z) 為標準常態分布的累積分布函數(CDF),也就是某個 Z 分數左側的面積。計算器會算出三項結果:
- 區間機率:P(z₁ ≤ Z ≤ z₂) = Φ(z₂) − Φ(z₁)
- 左尾:P(Z < z₁) = Φ(z₁)
- 右尾:P(Z > z₂) = 1 − Φ(z₂)
每個數值都會同時以小數機率與百分比兩種形式呈現。這三塊面積加總起來永遠等於 1(100%)。
實例演算
假設你輸入的下限 Z 分數為 −1、上限 Z 分數為 1。對應的 CDF 值為 Φ(1) ≈ 0.8413,Φ(−1) ≈ 0.1587。
- 區間機率:0.8413 − 0.1587 = 0.6827,約為 68.27%
- 左尾(小於 −1):0.1587,即 15.87%
- 右尾(大於 1):1 − 0.8413 = 0.1587,即 15.87%
這正好印證了著名的「68% 法則」——大約 68% 的常態分布資料會落在平均數正負一個標準差的範圍內。
常見問題
可以使用負的 Z 分數嗎?可以。Z 分數可以是負數(代表低於平均數)或正數(高於平均數)。兩個欄位都接受任何實數。
如果兩個 Z 分數相同會怎樣?兩個相同點之間的面積為零,因此區間機率會是 0%,剩下的機率則全部分配給左尾與右尾。
該如何從原始資料算出 Z 分數?用 z =(x − 平均數)÷ 標準差 把原始數值 x 換算成 Z 分數,再把得到的 Z 分數填入這裡,就能求出它們之間的機率。