什麼是 Z 臨界值?
Z 臨界值是標準常態分布上的一個分界點,用來在假設檢定中區隔「拒絕區」與「不拒絕區」。它是透過標準常態累積分布函數(CDF)的反函數求得,通常寫作 \(\Phi^{-1}\) 或 invNorm。你會得到哪個數值,取決於所設定的顯著水準 \(\alpha\),以及檢定屬於單尾還是雙尾。
計算器使用說明
輸入你的顯著水準 \(\alpha\)(常見為 0.05、0.01 或 0.10),再選擇檢定類型。若是雙尾檢定,計算器會將 \(\alpha\) 平均分配到兩側尾端,回傳 ± 臨界值 \(\Phi^{-1}(1 - \alpha/2)\);若是單尾檢定,則回傳單一分界點 \(\Phi^{-1}(1 - \alpha)\)——右尾檢定取 \(+z\),左尾檢定取 \(-z\)。
公式說明
在單尾檢定中,整個 \(\alpha\) 都落在同一側尾端,因此需要累積機率為 \(1 - \alpha\) 的 z 值。在雙尾檢定中,\(\alpha\) 會被平分,每一側尾端各佔 \(\alpha/2\),所以上側分界點的累積機率為 \(1 - \alpha/2\)。
$$z_{crit} = \Phi^{-1}\!\left(1 - \frac{\text{Significance Level }(\alpha)}{2}\right)$$本計算器採用高精度有理近似法(Acklam 演算法)來計算反常態分布,結果可精確到小數點後多位。
範例演算
假設 \(\alpha = 0.05\),且進行雙尾檢定。此時 \(1 - \alpha/2 = 0.975\),而 \(\Phi^{-1}(0.975) \approx 1.95996\),因此臨界值為 \(\pm 1.96\)——這正是 95% 信賴區間常用的熟悉數字。若是 \(\alpha = 0.05\) 的單尾檢定,分界點則為 \(\Phi^{-1}(0.95) \approx 1.6449\)。
常見問題
什麼時候該拒絕虛無假設?當檢定統計量超出臨界值時(雙尾檢定以絕對值判斷),就拒絕 \(H_0\)。
為什麼雙尾的臨界值比單尾大?因為 \(\alpha\) 被分配到兩側尾端,每一側只保留 \(\alpha/2\),使分界點往外推得更遠。
該用 z 還是 t 臨界值?當母體標準差已知,或樣本數夠大時用 z;若是小樣本且標準差為估計值,則用 t。