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什麼是 Z 分數?
Z 分數(標準分數)表示某個數值距離平均值有幾個標準差。計算公式為 Z = (X - μ) / σ,其中 X 為原始分數、μ 為平均值、σ 為標準差。Z 分數為 0 表示等於平均值,正數表示高於平均值,負數表示低於平均值。
計算 Z 分數,以標準差為單位衡量資料點與平均值的距離。是統計分析與機率計算不可或缺的工具。
公式: Z = (X - μ) / σ
Z 分數(標準分數)表示某個數值距離平均值有幾個標準差。計算公式為 Z = (X - μ) / σ,其中 X 為原始分數、μ 為平均值、σ 為標準差。Z 分數為 0 表示等於平均值,正數表示高於平均值,負數表示低於平均值。
Z 分數在比較不同量尺的分數時非常實用。例如很難直接比較數學與英文的考試分數,但將它們轉換成 Z 分數後,就能看出哪一科表現較佳。此外也廣泛用於離群值偵測、財務數據分析、品質管制等各個領域。
在符合常態分布的資料中,Z 分數具有特殊意義。Z 分數介於 -1 與 1 之間約佔全體的 68%,介於 -2 與 2 之間約佔 95%,介於 -3 與 3 之間約佔 99.7%。這稱為經驗法則(68-95-99.7 法則),有助於理解資料的分布情形。
百分位數可由 Z 分數推算而得。百分位數表示有多少百分比的數值低於給定值。例如 Z 分數為 1 時,大約對應第 84.13 百分位,意味著 84.13% 的數值低於該值。Z 分數為 0 則對應第 50 百分位(中位數)。
標準分數廣泛應用於學業成就評量、入學考試、醫學檢驗結果解讀等領域。學測、指考的標準分數也是 Z 分數的變化形式,考量各科難易度差異以達到公平比較。此外,身高、體重、智商分數等測量值的解讀,也會運用 Z 分數。
利用 Z 分數可以計算特定數值出現的機率。透過 Z 分數表或計算機求出累積機率,就能得知小於或大於該值的資料所佔比例。這是統計推論的基礎,包括假設檢定、信賴區間計算與風險分析等。