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输入计算

数学公式

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结果

临界 Z 值(z*)
1.96
所选置信水平对应的 z 分数
显著性水平(α) 0.05
所用的累积概率 0.975

什么是临界 Z 值?

临界 z 值(通常写作 z*)标记了标准正态分布中拒绝域的边界,它对应于你所选定的置信水平或显著性水平(α)。举个最常见的例子,\(z^* = 1.96\) 就来自 95% 的双侧置信水平。本计算器对标准正态累积分布函数(CDF)求逆,让你能够直接从置信水平推算出对应的 z 值。

如何使用

请将置信水平以百分数形式输入(例如,95% 就填 95)。然后选择检验类型:双侧检验(置信区间和双边假设检验通常采用这种方式)或单侧检验(用于有方向性的检验)。计算器会给出临界 z 值,同时附上显著性水平 α 以及查表所用的累积概率。

公式详解

第一步,把置信水平换算成显著性水平:\(\alpha = 1 - \text{置信水平}\)。对于双侧检验,α 这部分面积被均分到两条尾部,因此每条尾部占 \(\alpha/2\)。临界值即为累积概率 \(1 - \alpha/2\) 处的逆正态值,记作 $$z^* = \Phi^{-1}\!\left(1 - \frac{\alpha}{2}\right), \quad \alpha = 1 - \dfrac{\text{Confidence (\%)}}{100}$$ 对于单侧检验,全部的 α 都落在一条尾部,所以 $$z = \Phi^{-1}\!\left(1 - \alpha\right), \quad \alpha = 1 - \dfrac{\text{Confidence (\%)}}{100}$$ 这里的 \(\Phi^{-1}\) 是标准正态分布的分位数函数(逆 CDF),本工具采用高精度有理近似算法进行计算。

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两条正态曲线显示右尾和左尾的临界区域
单尾检验将整个 alpha 区域置于单侧尾部(右侧或左侧)。

实例演算

假设你需要 95% 双侧检验下的临界值。那么 \(\alpha = 1 - 0.95 = 0.05\),\(\alpha/2 = 0.025\)。对应的累积概率为 \(1 - 0.025 = 0.975\)。查 \(\Phi^{-1}(0.975)\) 可得 \(z^* \approx 1.95996\),也就是置信区间中常用的经典值 1.96。

常见问题

为什么 95% 置信水平对应 z = 1.96? 因为在标准正态曲线下,1.96 左侧的面积占 0.975,剩下的 2.5% 平均分在两条尾部。

单侧检验和双侧检验有什么区别? 双侧检验把 α 平分到两条尾部(因此 z* 更大);单侧检验则把全部 α 集中在一条尾部。

99% 置信水平对应的 z 值是多少? 双侧检验下约为 2.5758。

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