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Z分数计算

标准分数和正态分布概率计算:由原始值与均值、标准差求 z 值,或由一组数据算出均值、标准差与每个数据点的 z 值,并给出单双侧 p 值、百分位与 ±1σ/2σ/3σ 区间判断。

浏览器本地运行所有计算都在你的浏览器里完成,数据不会离开本机。

输入

标准正态概率用 Abramowitz & Stegun 7.1.26 的 erf 近似自研计算(误差 < 1.5e-7),不联网。

结果

Z 分数1.5000
单侧 p 值 P(Z ≥ z)0.066807
双侧 p 值0.133614
百分位93.32%
区间判断±2σ 以内
均值 ±kσ 区间
±1σ60.00 ~ 80.00覆盖率 68.27%
±2σ50.00 ~ 90.00覆盖率 95.45%
±3σ40.00 ~ 100.00覆盖率 99.73%

这个工具能做什么

  • 把考试成绩、体测数据换算成标准分数:知道班级平均分和标准差,就能判断某个分数比多少人高。
  • 做统计题或论文附录:由一组原始数据算出均值、标准差和每个数据点的 z 值,用于异常值筛查(|z| > 3 通常视为离群点)。
  • 把 z 值翻译成 p 值与百分位:例如 z = 1.96 对应双侧 p ≈ 0.05、百分位 97.5%,不用再翻正态分布表。
  • 解释「几个标准差」的说法:直接看数值落在 ±1σ、±2σ 还是 ±3σ 区间,并给出该区间的理论覆盖率。

示例

输入

原始值 85,均值 70,标准差 10(单个数值模式)

输出

Z 分数 1.5000,单侧 p 值 0.066807,双侧 p 值 0.133614,百分位 93.32%,落在 ±2σ 以内;±1σ 区间 60.00 ~ 80.00 覆盖率 68.27%,±2σ 区间 50.00 ~ 90.00 覆盖率 95.45%,±3σ 区间 40.00 ~ 100.00 覆盖率 99.73%

单侧 p 值是 P(Z ≥ z),双侧是 2 × P(Z ≥ |z|)。切到「一组数据」模式并填 2, 4, 4, 4, 5, 5, 7, 9,会得到样本量 8、均值 5.0000、样本标准差 2.1381 和每个点的 z 值。

常见问题

标准正态概率是怎么算出来的,准不准?

误差函数 erf 用的是 Abramowitz & Stegun《数学函数手册》公式 7.1.26 的有理逼近,绝对误差不超过 1.5e-7,再用 Φ(z) = 0.5 × (1 + erf(z / √2)) 得到 p 值与百分位。Φ(0) 精确等于 0.5,Φ(1.96) ≈ 0.975002,与教科书附表一致到小数点后 6 位。

单侧 p 值和双侧 p 值该看哪个?

看你的假设方向:只关心「是否显著更高」用单侧,关心「是否有差异」用双侧。同一个 z 值下双侧 p 是单侧的约两倍,报告时一定要写清用的是哪一种,否则结论会差一倍。

一组数据模式用的是哪种标准差?

默认是样本标准差(除以 n−1),适合把数据当作总体的一个样本。数据本身就是全部总体时,可在测试或调用里传 { sample: false } 用总体标准差(除以 n)。两种情况都会在结果里标出用的是哪一种。

标准差填 0 会怎样?

会直接报错「标准差必须大于 0」。z = (x − μ) / σ 里 σ 做分母,σ = 0 时 z 没有定义;如果数据里所有值都相同,工具会把每个点的 z 值显示为 0,而不是抛错。

百分位和百分等级是一回事吗?

这里显示的百分位是 Φ(z) × 100,也就是正态分布下低于该值的概率。它假设数据服从正态分布;样本本身有偏态时,用样本经验分布算出来的百分等级会与它不同。

关键词:z-scorez score calculatorstandard scorestandard normalp valuepercentilez 分数标准分数正态分布p 值百分位标准差

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