正态分布概率 使用指南
输入均值、标准差以及区间上下界,计算正态分布下该区间的概率(即曲线下面积),下界可填很大的负数近似负无穷,用于求某取值范围内的累积概率或分位数区间。
计算公式与原理
P(a ≤ X ≤ b) = [Φ((b−μ)/σ) − Φ((a−μ)/σ)] × 100%;Φ 为标准正态累积分布函数
把区间上下界 b、a 分别标准化为 (b−μ)/σ 与 (a−μ)/σ,再取标准正态累积概率之差,即正态曲线在 [a, b] 下的面积(乘 100 得百分比)。下界填一个很大的负数(如 −1e9)即近似负无穷,得到 P(X ≤ b)。区间外概率为 1 减该值。
使用步骤
- 填写「均值」。
- 填写「标准差」。
- 填写「下界」。
- 填写「上界」。
- 结果区会即时更新;可一键复制结果用于记录或汇报。
典型使用场景
- 求 P(a<X<b)=Φ((b−μ)/σ)−Φ((a−μ)/σ)。
- 产品质量"落在规格内"比例。
- μ=0,σ=1 为标准正态。
算例参考
- ±1σ 区间:μ=0、σ=1、a=−1、b=1:Φ(1)−Φ(−1)=0.8413−0.1587=0.6826,即 68.3% 在区间内。
- 规格限:μ=100、σ=5、规格[90,110]:z1=−2、z2=2;P≈Φ(2)−Φ(−2)=0.9545,约 95.5% 合格。
注意事项
结果为按上述公式得到的理论估算值,实际表现受数据分布、实现细节与运行环境影响,落地决策请以实测为准;本工具纯前端运行,输入不上传服务器。
- 为何常用 ±1/±2/±3σ?
- 正态下分别含 68.3%/95.4%/99.7%(经验法则),快速估"正常波动范围"。
- 非正态能套用?
- 不能,区间比例会偏离经验值;需按实际分布或用 Chebyshev 不等式(至少 1−1/k²)。