Z-skoori kalkulaator

standardiseeri väärtused normaaljaotuse skaalal

Interaktiivse simulatsiooni laadimine...

Standardimine ei tee teie andmeid normaaljaotuseks 🖖

Keskmise lahutamine ja standardhälbega jagamine nihutab ja venitab jaotust; kuju see muuta ei suuda. Standardige midagi tugevalt viltust ja see tuleb välja täpselt sama viltuna, nagu sisse läks. z jääb seda üle elama — see teatab endiselt ausalt, mitu standardhälvet te eemal olete — kuid protsentiili rida mitte, sest see arvutatakse kui Φ(z) ja Φ on normaaljaotuse kõver. Kui palju see eeldus ära teeb? Normaaljaotuse korral jääb 4,55% väärtustest väljapoole ±2. Suvalise jaotuse korral lubab Tšebõšovi võrratus ainult kõige rohkem 25%. Normaalsuse eeldus ostab teile z = 2 juures viie ja poole kordse teguri, seega tasub teada, kas olete selle välja teeninud, enne kui protsentiili tsiteerite.

Üks mõõdupuu igale skaalale 🖖

z-skoor vastab lihtsale küsimusele: mitme standardhälbe kaugusel keskmisest see väärtus asub? Kuna see eemaldab algsed ühikud, saab võrrelda täiesti erinevatel skaaladel mõõdetud suurusi — 100-punktine hinne ja sentimeetrites pikkus muutuvad otse võrreldavaks, kui mõlemad teisendada z-skoorideks. Väärtus z = 1.5 asub keskmisest samal suhtelisel kaugusel, olgu selleks eksamihinne või maratoni aeg.

Väike valim piirab z-skoori 🖖

Kui z-skoor pärineb tegelikust n väärtusega valimist, mitte teadaolevast populatsioonist, ei saa ükski punkt ületada (n − 1)/√n standardhälvet — selle piiri tõestas Ronald Shiffler 1988. aastal. 10 õpilasega klassis jääb parim tulemus kõige rohkem umbes tasemele z = 2.85, ükskõik kui hiilgav; z = 4 saavutamine on vähem kui 18 andmepunktiga võimatu. Tõeline 'üks miljonist' erind ei saa väikeses andmestikus lihtsalt eksisteerida.

Z-SKOORID — KUI KAUGEL KESKMISEST, ÜHIKUTES, MIS KEHTIVAD KÕIKJAL

Millise z-skoori juhtumiga on tegemist?

Z-skoor vastab ühele küsimusele: mitme standardhälbe kaugusel keskmisest see väärtus on? z = (x − μ)/σ koorib ühikud maha, nii et eksamihinne ja pikkus muutuvad võrreldavateks arvudeks. Kummas juhtumis olete, sõltub sellest, kas te teisendate väärtuse z-iks, loete välja selle z-i protsentiili või lasete teisenduse tagurpidi, et algne väärtus tagasi saada.

Üle keskmise — mitu standardhälvet ülespoole z = (x − μ)/σ = 2.125
Alla keskmise — sama kaugus, peegelpildis z = −2.125
z = 1 — ankur, millele empiiriline reegel toetub z = 1 → Φ = 84.13%
Suur z — saba hõreneb palju kiiremini, kui vaist ootab z = 3 → 1 − Φ = 0.135%
Tagurpidi — z-ist algse väärtuseni x = μ + zσ = 130

01

Üle keskmise — mitu standardhälvet ülespoole

Mida te teate: Algne väärtus koos üldkogumi keskmise ja standardhälbega. z = (x − μ)/σ, ja positiivne z tähendab üle keskmise.

Teisendus: z = (x − μ)/σ = 2.125

Näidisarvutus: x = 92, kui μ = 75 ja σ = 8 → z = 17/8 = 2,125, ehk 98,32. protsentiil, kusjuures kõrgema tulemuse saab 1,68 %.

Ava see juhtum: kõrge tulemus (x=92)
Üle keskmise — mitu standardhälvet ülespoole. Väärtus asub veidi üle kahe standardhälbe keskmest paremal ja kõverat jääb sellest edasi väga vähe. Algne väärtus koos üldkogumi keskmise ja standardhälbega. z = (x − μ)/σ, ja positiivne z tähendab üle keskmise.
Väärtus asub veidi üle kahe standardhälbe keskmest paremal ja kõverat jääb sellest edasi väga vähe.

02

Alla keskmise — sama kaugus, peegelpildis

Mida te teate: Väärtus alla μ annab negatiivse z-i. Märk kannab ainult suunda; suurus ütleb ikka, kui ebatavaline väärtus on.

Teisendus: z = −2.125

Näidisarvutus: x = 58 samade μ = 75 ja σ = 8 juures → z = −2,125, ehk 1,68. protsentiil — 92 täpne peegelpilt.

Ava see juhtum: madal tulemus (x=58)
Alla keskmise — sama kaugus, peegelpildis. Eelmise juhtumi peegelpilt: sama kaugus, aga teisel pool. Väärtus alla μ annab negatiivse z-i. Märk kannab ainult suunda; suurus ütleb ikka, kui ebatavaline väärtus on.
Eelmise juhtumi peegelpilt: sama kaugus, aga teisel pool.

03

z = 1 — ankur, millele empiiriline reegel toetub

Mida te teate: Täpselt üks standardhälve. Umbes 68 % jaotusest jääb vahemikku ±1, seega 84 % jääb allapoole +1.

Teisendus: z = 1 → Φ = 84.13%

Näidisarvutus: IQ 115, kui μ = 100 ja σ = 15 → z = 1,00, ehk 84,13. protsentiil.

Ava see juhtum: IQ 115 (z=1)
z = 1 — ankur, millele empiiriline reegel toetub. Ühe standardhälbe kaugusel: varjutatud ala on allapoole jääv 84 %, ülespoole jääb 16 %. Täpselt üks standardhälve. Umbes 68 % jaotusest jääb vahemikku ±1, seega 84 % jääb allapoole +1.
Ühe standardhälbe kaugusel: varjutatud ala on allapoole jääv 84 %, ülespoole jääb 16 %.

04

Suur z — saba hõreneb palju kiiremini, kui vaist ootab

Mida te teate: Kolm standardhälvet. Protsentiil on 99,87, seega ületab selle umbes üks 740-st.

Teisendus: z = 3 → 1 − Φ = 0.135%

Näidisarvutus: IQ 145, kui μ = 100 ja σ = 15 → z = 3,00, ülalpool vaid 0,135 %.

Ava see juhtum: IQ 145 (z=3)
Suur z — saba hõreneb palju kiiremini, kui vaist ootab. Kolme standardhälbe kaugusel ei ole kõveral peaaegu enam pindala anda. Kolm standardhälvet. Protsentiil on 99,87, seega ületab selle umbes üks 740-st.
Kolme standardhälbe kaugusel ei ole kõveral peaaegu enam pindala anda.

05

Tagurpidi — z-ist algse väärtuseni

Mida te teate: Ümber tõstetuna kõlab seesama seos x = μ + zσ. Kasutage seda, kui teate vajalikku z-i või protsentiili ja soovite väärtust, mis selle annab.

Teisendus: x = μ + zσ = 130

Näidisarvutus: z = 2, kui μ = 100 ja σ = 15 → x = 100 + 2 × 15 = 130, ehk 97,72. protsentiil.

Ava see juhtum: z=2 põhjal
Tagurpidi — z-ist algse väärtuseni. Alustage z-ist ja lugege alla väärtuseni, mis sellele vastab. Ümber tõstetuna kõlab seesama seos x = μ + zσ. Kasutage seda, kui teate vajalikku z-i või protsentiili ja soovite väärtust, mis selle annab.
Alustage z-ist ja lugege alla väärtuseni, mis sellele vastab.
Allikad (1)

Ülesanne täielikult lahendatud

  1. Tulemus 85 klassis, mille keskmine on 70 ja standardhälve 10 5 sammu

    Tulemus 85 klassis, mille keskväärtus on 70 ja standardhälve 10. Teisendage see protsentiiliks ning seejärel selgitage välja, kui suur osa sellest protsentiilist on mõõtmine ja kui suur osa on eeldus.

    1. z-skoor on kaugus keskväärtusest mõõdetuna standardhälvetes. Selles puuduvad ühikud — punktiühikutes tulemuse lahutamine ja punktiühikutes hajuvusega jagamine annab ühikuta arvu, mis teebki eri eksamite tulemused üldse võrreldavaks.

    2. Protsentiil saadakse standardse normaalkõvera alusel: 93,32% pindalast jääb väärtusest z = 1,5 vasakule, seega 6,68% sellest jääb paremale.

    3. Teeme selle konkreetseks. Kolmekümneliikmelises klassis saab umbes kaks õpilast tulemuse üle 85.

    4. Loobume nüüd normaaljaotuse eeldusest. Tšebõšovi võrratus kehtib iga lõpliku dispersiooniga jaotuse korral ning tagab vaid, et enam kui ±1,5 standardhälbe kaugusele jääb kuni 44,4% andmetest. Seda on üle kolme korra rohkem kui normaaljaotuse kõvera puhul, kus vastav osakaal on 13,36%.

    5. Esitage küsimus tagurpidi eesmärgi seadmiseks. Parim 1% algab väärtusel z = 2,326, mis sellel eksamil vastab tulemusele 93,3.

    Vastus

    Tööriist väljastab z = 1,5, protsentiiliks 93,32 ja parempoolseks sabaks 6,68. Need kaks rida ei ole võrdselt usaldusväärsed, ning see ongi kasulik tähelepanek. z on kirjeldus: see kehtib mis tahes andmete korral ja tähendab täpselt seda, mida ütleb. Protsentiil on mudel — see on Φ(z), kus Φ on normaalkõver — seega võib see kaldus andmete korral oluliselt eksida, samal ajal kui selle kõrval olev z jääb täpselt õigeks. Samm 4 annab eelduse suurusele arvulise väärtuse: 1,5 standardhälbe juures tagab normaaljaotuse eeldus teile kolmekordse vahe.

Õpitee

Loendustest kõverateni

Viib edasi Usaldusvahemik ühtse mõõdupuu iga normaalkõvera jaoks.

Näiteülesanded

  • kõrge tulemus (x=92) - Eksamitulemus 92 keskmisega 75 ja standardhälbega 8. Tulemus on 2.13 standardhälbe võrra keskmisest kõrgem (98.32% protsentiil).
  • madal tulemus (x=58) - Eksamitulemus 58 keskmisega 75 ja standardhälbega 8. Tulemus on 2.13 standardhälbe võrra keskmisest madalam (1.68% protsentiil), mis on ebatavaliselt madal.
  • IQ 115 (z=1) - IQ tulemus 115 standardskaalal (keskmine 100, standardhälve 15). See vastab täpselt 1 standardhälbele keskmisest kõrgemal (84.13% protsentiil).
  • IQ 145 (z=3) - IQ tulemus 145 standardskaalal (keskmine 100, standardhälve 15). See vastab 3 standardhälbele keskmisest kõrgemal (99.87% protsentiil), mis on äärmiselt harv (umbes 1 inimene 740-st).
  • pikkus 190cm (z=2,14) - Täiskasvanu pikkus 190 cm populatsioonis, mille keskmine on 175 cm ja standardhälve 7 cm. See on 2.14 standardhälvet keskmisest kõrgemal (98.39% protsentiil).
  • z=2 põhjal - Vastava algväärtuse arvutamine z-skoorile +2 IQ testis (keskmine 100, standardhälve 15). Piirväärtus on 130, mis vastab 97.72% protsentiili piirile.
  • z=-1,5 põhjal - Algväärtuse leidmine z-skoorile -1.5 testis, mille keskmine on 50 ja standardhälve 10. Tulemuseks on 35, mis jääb 6.68% protsentiili juurde.