Z 分数计算器

🧮 Z-Score Calculator (with Percentile)

Enter a raw score, population mean and population standard deviation to standardise the score as z = (x - mu)/sigma and get its percentile rank, comparing values across distributions.

📐 计算公式 / 原理
Z 标准化(本页代码口径):Z=(x−μ)÷σ(4 位);百分位=Φ(Z)×100%=0.5×(1+erf((x−μ)÷(σ√2)))×100(2 位);距均值=|Z| 个标准差。校验:x、μ、σ 经输入守卫必填且须为合法数值,否则提示并中止;σ≤0 时仅跳过图表与判读。判据:|Z|>3 判极端值(检查录入错误或特殊亚群)、>2 判偏离(分布最外约 5%)、>1 略高/略低于均值仍在常见范围、其余为典型值。
Z 分数把原始分数 x 按其分布标准化:减去均值 μ 再除以标准差 σ,得到相对均值的标准差数。再用标准正态累积分布 Φ(Z) 换算为百分位排名(低于该值的数据占比)。Z > 0 高于均值、Z < 0 低于均值,便于横向比较不同分布的数据。

📐 计算公式与说明

判读口径(与上式互补):另换算「每 10000 个中约 (1−Φ(Z))×10000 个高于该值」;基准表列 z=−3…3 共 12 档(含 −1.645、1.645、1.96 分位点)的百分位、万人上方数与 μ+zσ 对应值,钟形图阴影面积即累积占比。校验:与上方一致,σ>0 才渲染。判据:无固定分级,Z 与百分位一一对应,Z=0 即中位数位置。

Z>0 表示高于均值,Z<0 表示低于均值。

Formula & Standard References

Item Formula / Note Source / Standard
Z score z = (x - mu)/sigma, where mu is the population mean and sigma the population SD NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods §1.3.5
Percentile rank Percentile = Phi(z) × 100%, where Phi is the standard normal CDF NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, normal quantiles
Direction z > 0 means above the mean; z < 0 means below; z = 0 is exactly the mean NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods §1.3.5
Cross-distribution comparison Being dimensionless after standardization, z allows comparison across distributions NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods §1.3.5

📚 深度解析:标准正态累积概率

💡 常见使用场景

z=1
Φ(1)≈0.8413,即约 84.13% 数据低于 z=1。
z=2.58
Φ(2.58)≈0.9951,约 99.5% 低于该值(右尾仅 0.49%)。

❓ 常见问题(FAQ)

Φ(z) 与查表?
Φ(z) 是标准正态 CDF,查表/工具均给出;本工具内置 erf 直接算。
右尾怎么求?
P(Z>z)=1−Φ(z);双尾=2(1−Φ(|z|))。