什么是Z分数?
Z分数又称标准分数,用来衡量某个数值(x)距离分布平均数(μ)有几个标准差,以及在平均数之上还是之下。Z分数为正,说明该数值高于平均数;为负,则低于平均数;等于0,则表示该数值恰好等于平均数。由于Z分数消除了原始单位的影响,因此可以用来比较完全不同量纲的数据——例如把考试成绩和身高放在一起对比。
如何使用本计算器
只需输入三个数字:想要标准化的原始分数(x)、数据集的平均数(μ)以及标准差(σ)。计算器会立即给出Z分数。请注意,标准差必须大于零——因为除数为零在数学上没有意义。
公式详解
Z分数的计算公式为 $$z = \frac{\text{Raw Score }(x) - \text{Mean }(\mu)}{\text{Std Dev }(\sigma)}$$。先用你的数值减去平均数,得到原始偏差;再除以标准差,把这个偏差换算成「以标准差为单位」的量。比如 \(z\) 为 +1.5,就表示该数值位于平均数之上1.5个标准差处。
计算示例
假设一名学生在某次考试中得了85分,全班平均分为70分,标准差为10分。那么 $$z = \frac{85 - 70}{10} = \frac{15}{10} = 1.5$$。也就是说,这名学生的成绩高出平均水平1.5个标准差——在正态分布下,大约超过了全班93%的同学。
常见问题
Z分数为负数代表什么? 代表该数值低于平均数。例如 \(z = -2\) 表示低于平均水平两个标准差。
怎样的Z分数算「好」? 这要视具体情境而定。但在正态分布中,约有68%的数据落在 \(z = -1\) 到 \(z = +1\) 之间,约有95%落在 \(-2\) 到 \(+2\) 之间。
能把Z分数换算回原始分数吗? 可以。将公式变形即可得到 $$x = \mu + z \cdot \sigma$$。