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输入计算

数学公式

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结果

cript
Z 临界值
±1.96
(双尾取 ±;单尾时右尾取 +、左尾取 −)
显著性水平(α) 0.05
所用累积概率 0.975

什么是 Z 临界值?

Z 临界值是标准正态分布上的一个分界点,它把假设检验中的拒绝域与非拒绝域分隔开来。求解方法是对标准正态分布的累积分布函数(CDF)取逆,通常记作 \(\Phi^{-1}\) 或 invNorm。你需要取多大的值,取决于显著性水平 \(\alpha\),以及检验是单尾还是双尾。

标准正态曲线,上尾阴影,并在临界值处画有竖线
单尾 z 临界值:阴影上尾的面积为 \(\alpha\),截断处为 \(z_\alpha\)。

如何使用本计算器

先输入显著性水平 \(\alpha\)(常见取值为 0.05、0.01 或 0.10),再选择检验类型。如果是双尾检验,计算器会把 \(\alpha\) 平均分到两侧尾部,返回带 ± 号的临界值 \(\Phi^{-1}(1 - \alpha/2)\);如果是单尾检验,则返回单个分界点 \(\Phi^{-1}(1 - \alpha)\):右尾检验取 \(+z\),左尾检验取 \(-z\)。

公式详解

对于单尾检验,全部的 \(\alpha\) 都集中在一侧尾部,因此你需要累积概率为 \(1 - \alpha\) 的那个 \(z\) 值。对于双尾检验,\(\alpha\) 被均分,每侧尾部各占 \(\alpha/2\),于是上侧分界点对应的累积概率为 \(1 - \alpha/2\)。

$$z_{crit} = \Phi^{-1}\!\left(1 - \frac{\text{Significance Level }(\alpha)}{2}\right)$$

本计算器采用高精度有理逼近算法(Acklam 算法)来计算逆正态分布,结果可精确到小数点后多位。

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标准正态曲线,两尾对称阴影,并标出临界值
双尾检验:每尾面积为 \(\alpha/2\),得到对称截断 \(\pm z_{\alpha/2}\)。

计算实例

假设 \(\alpha = 0.05\),进行双尾检验。此时 \(1 - \alpha/2 = 0.975\),而 \(\Phi^{-1}(0.975) \approx 1.95996\),所以临界值为 \(\pm 1.96\)——这正是 95% 置信区间中那个我们熟悉的数字。若改为 \(\alpha = 0.05\) 的单尾检验,则分界点为 \(\Phi^{-1}(0.95) \approx 1.6449\)。

常见问题

什么时候应该拒绝原假设?当检验统计量落在临界值之外时(双尾检验取绝对值比较),就应当拒绝 \(H_0\)。

为什么双尾临界值比单尾的大?因为 \(\alpha\) 被分摊到了两侧尾部,每侧只保留 \(\alpha/2\),分界点也就被推得更远。

该用 z 临界值还是 t 临界值?当总体标准差已知或样本量较大时,使用 \(z\);当样本量较小且标准差需要估计时,使用 \(t\)。

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