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標準正規分布の計算

パーセント点 x(z値)を入力するだけで、標準正規分布の確率密度 f(x) と、下側・上側・内側の累積確率を自動計算。ベル型曲線のグラフ付きで、塗りつぶした面積として確率を確認できます。

入力

標準化した値(z値)。例:1.96、-1、0

グラフで強調する領域

計算結果

下側累積確率 P(X ≤ x)

0.9750021049

x = 1.96(パーセントでは約 97.5002%)

-3-2-10123x=1.96

確率密度 f(x)

0.05844094433

下側 P(X≤x)

0.9750021049

上側 P(X≥x)

0.02499789515

内側 P(-x≤X≤x)

0.9500042097

※ 平均0・標準偏差1の標準正規分布における各確率の近似値です。誤差関数(erf)を用いて倍精度(おおむね有効15桁程度)で計算しています。

計算方法・使い方

  • 平均0・標準偏差1の標準正規分布について、入力したパーセント点 x(標準化した値・z値)に対応する確率を計算するツールです。偏差値や検定統計量を標準化した値を x に入れると、その確率がわかります。
  • 確率密度 f(x) は f(x)=(1/√(2π))·e^(−x²/2) で求めます。これは曲線の高さであり、確率そのものではなく、ある範囲の面積(積分)が確率になります。
  • 下側累積確率 P(X≤x) は曲線の左端から x までの面積、上側累積確率 P(X≥x) は x から右端までの面積で、両者を足すと1になります。内側確率 P(−x≤X≤x) は −|x| から |x| までの面積(両側の確率)です。
  • 確率は誤差関数 erf を用いて計算しており、Φ(x)=½·erfc(−x/√2)、P(X≥x)=½·erfc(x/√2)、内側確率=erf(|x|/√2) の関係を使っています。倍精度(おおむね有効15桁程度)の近似値です。
  • 代表的な値として、x=1.96 のとき下側 P(X≤x)≒0.975・内側 P(−x≤X≤x)≒0.95、x=1 のとき内側≒0.6827(±1σ)、x=2 のとき内側≒0.9545(±2σ)になります。検定の有意水準や信頼区間の確認にお使いください。
  • グラフの下のトグルで「下側・上側・内側」を切り替えると、ベル型曲線上で対応する面積が塗りつぶされて表示されます。x が大きく裾の確率が極端に小さい場合は指数表記で表示します。