標準正規表

統計学において標準正規表(ひょうじんまほんひょう)は単位正規表またはZ表とも呼ばれ[1]正規分布累積分布関数Φの値を表す数学的な表である。これは、統計量が標準正規分布、ひいては任意の正規分布の値の下、上、または間に観測される確率を求めるために使用される。正規分布の種類は無限にあるため、すべての正規分布に対して確率表を作成することはできない。そのため、確率を求めるために正規分布を標準正規分布(Zスコアと呼ばれる)に変換し、標準正規表を使用するのが一般的である。[2]

正規分布と標準正規分布

正規分布は対称的なベル型の分布であり、現実世界のデータを記述する際に有用です。Z表される標準正規分布は、平均が0で標準偏差が1の正規分布です。

変換

Xが平均μと標準偏差σの正規分布に従うランダム変数である場合、そのZスコアはXからμを引いて標準偏差で割ることで計算できます。

平均がμで標準偏差がσである母集団から抽出したn個の標本の平均を とする標準誤差

平均がμ、標準偏差がσである母集団から抽出したn個の標本の合計が である場合、期待合計は、標準誤差は

Z表の読み方

フォーマット/レイアウト

Zテーブルは通常、次のように構成されます。

  • 行のラベルには、Zの整数部分と小数点第 1 位が含まれます。
  • 列のラベルには、Zの小数点第 2 位が含まれます。
  • 表内の値は、表の種類に対応する確率です。これらの確率は、開始点(平均からの累積の場合は0、累積の場合は負の無限大、補累積の場合は正の無限大)からZまでの正規曲線の下の面積を計算した値です。

例: 0.69 を見つけるには、行を下にスクロールして0.6 を見つけ、次に列を横切って0.09を見つけます。これにより、平均表からの累積確率0.25490 、累積表からの確率は0.75490になります。

–0.83のような負の値を見つけるには、負のZ値の累積表[3]を使用できます。これは、確率0.20327をもたらします。

しかし、正規分布曲線は対称であるため、Zが正の値をとる確率のみが通常与えられます。ユーザーは、以下の例のように、 Z絶対値に対して相補演算を行う必要がある場合があります。

テーブルの種類

Zテーブルでは、少なくとも 3 つの異なる規則が使用されます。

平均からの累積
統計量が0(平均)とZの間になる確率を返します。例:Prob(0 ≤ Z ≤ 0.69) = 0.2549
累積
統計量がZより小さい確率を返します。これはZより小さい分布の面積に相当します。例:Prob(Z ≤ 0.69) = 0.7549
補完累積
統計量がZより大きい確率を与えます。これは、 Zより上の分布の面積に相当します
例:Prob( Z ≥ 0.69)を求めます。これはZより上の領域の部分なので、 Zより大きい割合は1 からZ を引くことで求められます。つまり、Prob( Z ≥ 0.69) = 1 − Prob(Z ≤ 0.69)またはProb( Z ≥ 0.69) = 1 − 0.7549 = 0.2451 となります

表の例

マイナス無限大からZまでの累積

値は与えられたZの網掛け部分に対応する。

この表は、統計がマイナス無限大とZの間になる確率を示します。

値は、平均が0で標準偏差が1の標準正規分布の累積分布関数を使用して計算され、通常は大文字のギリシャ文字(ファイ)で表され、積分である。

(z)は誤差関数、つまりerf( z )と関係があります。

z = 1、2、3の場合、 [− zz ]間隔を考慮して2を掛けると、 68–95–99.7ルールの特性である結果f ( z ) = 0.6827、0.9545、0.9974が得られることに注意してください。

累積(Z未満)

この表は、統計がZ未満である確率(つまり、負の無限大とZの間) を示します。

z−0.00−0.01−0.02−0.03−0.04−0.05−0.06−0.07−0.08−0.09
-3.90.000050.000050.000040.000040.000040.000040.000040.000040.000030.00003
-3.80.000070.000070.000070.000060.000060.000060.000060.000050.000050.00005
-3.70.000110.000100.000100.000100.000090.000090.000080.000080.000080.00008
-3.60.000160.000150.000150.000140.000140.000130.000130.000120.000120.00011
-3.50.000230.000220.000220.000210.000200.000190.000190.000180.000170.00017
-3.40.000340.000320.000310.000300.000290.000280.000270.000260.000250.00024
-3.30.000480.000470.000450.000430.000420.000400.000390.000380.000360.00035
-3.20.000690.000660.000640.000620.000600.000580.000560.000540.000520.00050
-3.10.000970.000940.000900.000870.000840.000820.000790.000760.000740.00071
-3.00.001350.001310.001260.001220.001180.001140.001110.001070.001040.00100
-2.90.001870.001810.001750.001690.001640.001590.001540.001490.001440.00139
-2.80.002560.002480.002400.002330.002260.002190.002120.002050.001990.00193
-2.70.003470.003360.003260.003170.003070.002980.002890.002800.002720.00264
-2.60.004660.004530.004400.004270.004150.004020.003910.003790.003680.00357
-2.50.006210.006040.005870.005700.005540.005390.005230.005080.004940.00480
-2.40.008200.007980.007760.007550.007340.007140.006950.006760.006570.00639
-2.30.010720.010440.010170.009900.009640.009390.009140.008890.008660.00842
-2.20.013900.013550.013210.012870.012550.012220.011910.011600.011300.01101
-2.10.017860.017430.017000.016590.016180.015780.015390.015000.014630.01426
-2.00.022750.022220.021690.021180.020680.020180.019700.019230.018760.01831
−1.90.028720.028070.027430.026800.026190.025590.025000.024420.023850.02330
−1.80.035930.035150.034380.033620.032880.032160.031440.030740.030050.02938
−1.70.044570.043630.042720.041820.040930.040060.039200.038360.037540.03673
−1.60.054800.053700.052620.051550.050500.049470.048460.047460.046480.04551
−1.50.066810.065520.064260.063010.061780.060570.059380.058210.057050.05592
−1.40.080760.079270.077800.076360.074930.073530.072150.070780.069440.06811
−1.30.096800.095100.093420.091760.090120.088510.086920.085340.083790.08226
−1.20.115070.113140.111230.109350.107490.105650.103830.102040.100270.09853
−1.10.135670.133500.131360.129240.127140.125070.123020.121000.119000.11702
−1.00.158660.156250.153860.151510.149170.146860.144570.142310.140070.13786
−0.90.184060.181410.178790.176190.173610.171060.168530.166020.163540.16109
−0.80.211860.208970.206110.203270.200450.197660.194890.192150.189430.18673
−0.70.241960.238850.235760.232700.229650.226630.223630.220650.217700.21476
−0.60.274250.270930.267630.264350.261090.257850.254630.251430.248250.24510
−0.50.308540.305030.301530.298060.294600.291160.287740.284340.280960.27760
−0.40.344580.340900.337240.333600.329970.326360.322760.319180.315610.31207
−0.30.382090.378280.374480.370700.366930.363170.359420.355690.351970.34827
−0.20.420740.416830.412940.409050.405170.401290.397430.393580.389740.38591
−0.10.460170.456200.452240.448280.444330.440380.436440.432510.428580.42465
−0.00.500000.496010.492020.488030.484050.480060.476080.472100.468120.46414
z−0.00−0.01−0.02−0.03−0.04−0.05−0.06−0.07−0.08−0.09
z+ 0.00+ 0.01+ 0.02+ 0.03+ 0.04+ 0.05+ 0.06+ 0.07+ 0.08+ 0.09
0.00.500000.503990.507980.511970.515950.519940.523920.527900.531880.53586
0.10.539830.543800.547760.551720.555670.559620.563600.567490.571420.57535
0.20.579260.583170.587060.590950.594830.598710.602570.606420.610260.61409
0.30.617910.621720.625520.629300.633070.636830.640580.644310.648030.65173
0.40.655420.659100.662760.666400.670030.673640.677240.680820.684390.68793
0.50.691460.694970.698470.701940.705400.708840.712260.715660.719040.72240
0.60.725750.729070.732370.735650.738910.742150.745370.748570.751750.75490
0.70.758040.761150.764240.767300.770350.773370.776370.779350.782300.78524
0.80.788140.791030.793890.796730.799550.802340.805110.807850.810570.81327
0.90.815940.818590.821210.823810.826390.828940.831470.833980.836460.83891
1.00.841340.843750.846140.848490.850830.853140.855430.857690.859930.86214
1.10.864330.866500.868640.870760.872860.874930.876980.879000.881000.88298
1.20.884930.886860.888770.890650.892510.894350.896170.897960.899730.90147
1.30.903200.904900.906580.908240.909880.911490.913080.914660.916210.91774
1.40.919240.920730.922200.923640.925070.926470.927850.929220.930560.93189
1.50.933190.934480.935740.936990.938220.939430.940620.941790.942950.94408
1.60.945200.946300.947380.948450.949500.950530.951540.952540.953520.95449
1.70.955430.956370.957280.958180.959070.959940.960800.961640.962460.96327
1.80.964070.964850.965620.966380.967120.967840.968560.969260.969950.97062
1.90.971280.971930.972570.973200.973810.974410.975000.975580.976150.97670
2.00.977250.977780.978310.978820.979320.979820.980300.980770.981240.98169
2.10.982140.982570.983000.983410.983820.984220.984610.985000.985370.98574
2.20.986100.986450.986790.987130.987450.987780.988090.988400.988700.98899
2.30.989280.989560.989830.990100.990360.990610.990860.991110.991340.99158
2.40.991800.992020.992240.992450.992660.992860.993050.993240.993430.99361
2.50.993790.993960.994130.994300.994460.994610.994770.994920.995060.99520
2.60.995340.995470.995600.995730.995850.995980.996090.996210.996320.99643
2.70.996530.996640.996740.996830.996930.997020.997110.997200.997280.99736
2.80.997440.997520.997600.997670.997740.997810.997880.997950.998010.99807
2.90.998130.998190.998250.998310.998360.998410.998460.998510.998560.99861
3.00.998650.998690.998740.998780.998820.998860.998890.998930.998960.99900
3.10.999030.999060.999100.999130.999160.999180.999210.999240.999260.99929
3.20.999310.999340.999360.999380.999400.999420.999440.999460.999480.99950
3.30.999520.999530.999550.999570.999580.999600.999610.999620.999640.99965
3.40.999660.999680.999690.999700.999710.999720.999730.999740.999750.99976
3.50.999770.999780.999780.999790.999800.999810.999810.999820.999830.99983
3.60.999840.999850.999850.999860.999860.999870.999870.999880.999880.99989
3.70.999890.999900.999900.999900.999910.999910.999920.999920.999920.99992
3.80.999930.999930.999930.999940.999940.999940.999940.999950.999950.99995
3.90.999950.999950.999960.999960.999960.999960.999960.999960.999970.99997
z+0.00+0.01+0.02+0.03+0.04+0.05+0.06+0.07+0.08+0.09

[4]

補完累積

この表は、統計がZより大きい確率を示しています

z+0.00+0.01+0.02+0.03+0.04+0.05+0.06+0.07+0.08+0.09
0.00.500000.496010.492020.488030.484050.480060.476080.472100.468120.46414
0.10.460170.456200.452240.448280.444330.440380.436400.432510.428580.42465
0.20.420740.416830.412940.409050.405170.401290.397430.393580.389740.38591
0.30.382090.378280.374480.370700.366930.363170.359420.355690.351970.34827
0.40.344580.340900.337240.333600.329970.326360.322760.319180.315610.31207
0.50.308540.305030.301530.298060.294600.291160.287740.284340.280960.27760
0.60.274250.270930.267630.264350.261090.257850.254630.251430.248250.24510
0.70.241960.238850.235760.232700.229650.226630.223630.220650.217700.21476
0.80.211860.208970.206110.203270.200450.197660.194890.192150.189430.18673
0.90.184060.181410.178790.176190.173610.171060.168530.166020.163540.16109
1.00.158660.156250.153860.151510.149170.146860.144570.142310.140070.13786
1.10.135670.133500.131360.129240.127140.125070.123020.121000.119000.11702
1.20.115070.113140.111230.109350.107490.105650.103830.102040.100270.09853
1.30.096800.095100.093420.091760.090120.088510.086920.085340.083790.08226
1.40.080760.079270.077800.076360.074930.073530.072150.070780.069440.06811
1.50.066810.065520.064260.063010.061780.060570.059380.058210.057050.05592
1.60.054800.053700.052620.051550.050500.049470.048460.047460.046480.04551
1.70.044570.043630.042720.041820.040930.040060.039200.038360.037540.03673
1.80.035930.035150.034380.033620.032880.032160.031440.030740.030050.02938
1.90.028720.028070.027430.026800.026190.025590.025000.024420.023850.02330
2.00.022750.022220.021690.021180.020680.020180.019700.019230.018760.01831
2.10.017860.017430.017000.016590.016180.015780.015390.015000.014630.01426
2.20.013900.013550.013210.012870.012550.012220.011910.011600.011300.01101
2.30.010720.010440.010170.009900.009640.009390.009140.008890.008660.00842
2.40.008200.007980.007760.007550.007340.007140.006950.006760.006570.00639
2.50.006210.006040.005870.005700.005540.005390.005230.005080.004940.00480
2.60.004660.004530.004400.004270.004150.004020.003910.003790.003680.00357
2.70.003470.003360.003260.003170.003070.002980.002890.002800.002720.00264
2.80.002560.002480.002400.002330.002260.002190.002120.002050.001990.00193
2.90.001870.001810.001750.001690.001640.001590.001540.001490.001440.00139
3.00.001350.001310.001260.001220.001180.001140.001110.001070.001040.00100
3.10.000970.000940.000900.000870.000840.000820.000790.000760.000740.00071
3.20.000690.000660.000640.000620.000600.000580.000560.000540.000520.00050
3.30.000480.000470.000450.000430.000420.000400.000390.000380.000360.00035
3.40.000340.000320.000310.000300.000290.000280.000270.000260.000250.00024
3.50.000230.000220.000220.000210.000200.000190.000190.000180.000170.00017
3.60.000160.000150.000150.000140.000140.000130.000130.000120.000120.00011
3.70.000110.000100.000100.000100.000090.000090.000080.000080.000080.00008
3.80.000070.000070.000070.000060.000060.000060.000060.000050.000050.00005
3.90.000050.000050.000040.000040.000040.000040.000040.000040.000030.00003
4.00.000030.000030.000030.000030.000030.000030.000020.000020.000020.00002

[5]この表は、大きな整数Z値に対して、統計量がZより大きい確率を示しています

z+0+1+2+3+4+5+6+7+8+9
05.000 00 × 10 −11.586 55 × 10 −12.275 01 × 10 −21.349 90 × 10 −33.167 12 × 10 −52.866 52 × 10 −79.865 88 × 10 −101.279 81 × 10 −126.220 96 × 10 −161.128 59 × 10 −19
107.619 85 × 10 −241.910 66 × 10 −281.776 48 × 10 −336.117 16 × 10 −397.793 54 × 10 −453.670 97 × 10 −516.388 75 × 10 −584.106 00 × 10 −659.740 95 × 10 −738.527 22 × 10 −81
202.753 62 × 10 −893.279 28 × 10 −981.439 89 × 10 −1072.330 64 × 10 −1171.390 39 × 10 −1273.056 70 × 10 −1382.476 06 × 10 −1497.389 48 × 10 −1618.123 87 × 10 −1733.289 79 × 10 −185
304.906 71 × 10 −1982.695 25 × 10 −2115.452 08 × 10 −2254.061 19 × 10 −2391.113 90 × 10 −2531.124 91 × 10 −2684.182 62 × 10 −2845.725 57 × 10 −3002.885 43 × 10 −3165.353 12 × 10 −333
403.655 89 × 10 −3509.190 86 × 10 −3688.505 15 × 10 −3862.897 07 × 10 −4043.632 24 × 10 −4231.676 18 × 10 −4422.846 99 × 10 −4621.779 76 × 10 −4824.094 84 × 10 −5033.467 43 × 10 −524
501.080 60 × 10 −5451.239 37 × 10 −5675.231 27 × 10 −5908.126 06 × 10 −6134.645 29 × 10 −6369.772 37 × 10 −6607.565 47 × 10 −6842.155 34 × 10 −7082.259 62 × 10 −7338.717 41 × 10 −759
601.237 57 × 10 −7846.465 17 × 10 −8111.242 83 × 10 −8378.791 46 × 10 −8652.288 36 × 10 −8922.191 80 × 10 −9207.724 76 × 10 −9491.001 78 × 10 −9774.780 41 × 10 −10078.393 74 × 10 −1037
705.423 04 × 10 −10671.289 21 × 10 −10971.127 71 × 10 −11283.629 60 × 10 −11604.298 41 × 10 −11921.873 02 × 10 −12243.003 02 × 10 −12571.771 55 × 10 −12903.845 30 × 10 −13243.071 02 × 10 −1358

使用例

教授の試験の点数は、平均 80、標準偏差 5 でほぼ正規分布しています。平均値からの累積表のみ使用できます。

  • 学生が 82 点以下を取る確率はどれくらいでしょうか?
  • 生徒が 90 点以上を取る確率はどれくらいでしょうか?
  • 生徒が74点以下を取る確率はどれくらいでしょうか?この表にはマイナスの値は含まれていないため、このプロセスには以下の追加ステップが含まれます。
  • 学生が 74 から 82 のスコアを取る確率はどれくらいでしょうか?
  • 3 つのスコアの平均が 82 以下になる確率はどれくらいでしょうか?

参照

参考文献

  1. ^ 「Z表。Z表の歴史。Zスコア」 。 2018年12月21日閲覧
  2. ^ ロン、ラーソン;ファーバー、エリザベス (2004)。初歩的な統計: 世界を描く。 清华大学出版社。 p. 214.ISBN 7-302-09723-2
  3. ^ 「Zテーブルの使い方」ztable.io . 2023年1月9日閲覧
  4. ^ 0.5 +平均表の累積値の各値
  5. ^ 0.5 −平均からの累積値(0からZ)表の各値
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