طريقة الاستخدام
- اختر ما تريد إيجاده: نسبة أقل من قيمة أو أكبر منها أو بين قيمتين، أو القيمة عند مئين.
- اكتب المتوسط μ والانحراف المعياري σ للتوزيع الطبيعي.
- اكتب القيمة x، أو القيمة الثانية x₂ لمدى، أو المئين للقيمة عند مئين.
- اقرأ نسبة القيم أو القيمة عند المئين، ثم افتح طريقة الحساب.
كيف تُحسب الدرجة المعيارية
تبيّن الدرجة المعيارية كم انحرافاً معيارياً تقع القيمة فوق المتوسط أو تحته: z = (x − μ) ÷ σ. فالدرجة المعيارية 0 تساوي المتوسط، والدرجة 1.5 تقع انحرافاً معيارياً ونصفاً فوقه.
وعندما تتبع القيم توزيعاً طبيعياً، فإن نسبة القيم التي تقع تحت قيمة هي Φ(z)، حيث Φ دالة التوزيع الطبيعي المعياري. وΦ(1.96) = 0.9750، لذلك يقع 97.5٪ من القيم تحت قيمة درجتها المعيارية 1.96.
z = (x − μ) ÷ σ
النسبة تحت x = Φ(z)
النسبة بين x₁ وx₂ = Φ(z₂) − Φ(z₁)
القيمة عند المئين p = μ + Φ⁻¹(p) × σ
المئينات والقيمة عند المئين
المئين هو القيمة التي تقع تحتها نسبة معينة من التوزيع. فالمئين التسعون، مثلاً، تقع تحته 90٪ من القيم. وتجد الحاسبة قيمة z له بالدالة العكسية لـ Φ، ثم تحولها إلى قيمة باستخدام المتوسط والانحراف المعياري.
النتائج دقيقة للتوزيع الطبيعي. والبيانات الحقيقية نادراً ما تكون طبيعية تماماً، خاصة في الأطراف، لذلك تحقق من أن البيانات تقارب شكل الجرس قبل أن تعتمد على مئين.
ما لا تشمله هذه الأداة
- البيانات المائلة، مثل الدخول أو أوقات الانتظار. لهذه استخدم المئينات الخاصة بالبيانات نفسها بدلاً من المنحنى الطبيعي.
- عدم اليقين في متوسط أو انحراف معياري مقدَّر من عينة. ويغطي ذلك حاسبة فترة الثقة.
- اختبارات التحقق من أن البيانات طبيعية، والتوزيعات غير الطبيعية.
مثال محلول: درجات امتحان بمتوسط 70 وانحراف معياري 8
الدرجة 82 لها z = (82 − 70) ÷ 8 = 1.5000. وΦ(1.5) = 0.933193، لذلك يقع 93.32٪ من الدرجات تحت 82.
الدرجة عند المئين التسعين هي 80.2524: قيمة z لـ 90٪ هي 1.28155، و70 + 1.28155 × 8 = 80.2524.
الأسئلة الشائعة
ما الدرجة المعيارية؟
الدرجة المعيارية هي بُعد القيمة عن المتوسط مقاساً بالانحرافات المعيارية. فالدرجة المعيارية +2 تعني أن القيمة تقع انحرافين معياريين فوق المتوسط، والدرجة السالبة تعني أنها تقع تحته.
ما نسبة التوزيع الطبيعي التي تقع في حدود انحراف معياري أو انحرافين من المتوسط؟
نحو 68.27٪ من القيم تقع في حدود انحراف معياري واحد من المتوسط، ونحو 95.45٪ في حدود انحرافين، وذلك من Φ(1) − Φ(−1) وΦ(2) − Φ(−2). وهذه النسب لا تتوقف على المتوسط ولا على الانحراف المعياري.
لماذا يقع المئين التسعون عند z = 1.28 وليس عند 0.9؟
الدرجة المعيارية بُعد بوحدة الانحراف المعياري، وليست احتمالاً. والمئين التسعون هو قيمة z التي تقع تحتها 90٪ من التوزيع الطبيعي، وهي 1.2816. أما 0.9 فهي الاحتمال نفسه.
هل أستخدم الانحراف المعياري للمجتمع أم للعينة؟
استخدم الانحراف المعياري للتوزيع الذي تصفه. وللعينة، الانحراف المعياري للعينة هو التقدير المعتاد، وتصف الدرجة المعيارية عندئذ العينة كأنها المجتمع كله.
هل يمكنني استخدام هذه الحاسبة مع بيانات غير طبيعية؟
فقط كدليل تقريبي. النتائج دقيقة للتوزيع الطبيعي. ومع البيانات المائلة، مثل الدخول، قد تختلف نسبة ما تحت قيمة اختلافاً كبيراً، وتكون مئينات البيانات نفسها أوثق.
هل تُرسل الأرقام التي أدخلها إلى خوادم؟
لا. يجري الحساب في متصفحك، ولا يُرسل ما تكتبه إلى خوادمنا.
المصادر
- NIST e-Handbook of Statistical Methods (باللغة الإنجليزية)، 1.3.6.6.1: التوزيع الطبيعي
- NIST e-Handbook of Statistical Methods (باللغة الإنجليزية)، 1.3.6.7.1: دالة التوزيع التراكمي للتوزيع الطبيعي المعياري
- ويكيبيديا (باللغة الإنجليزية): Standard score
آخر مراجعة للأرقام والنص: الثلاثاء، 30 جمادى الأولى 1448 بعد الهجرة.