使い方
- 求めるものを選びます。ある値より下・上・2つの値の間の割合、またはパーセンタイルの値です。
- 正規分布の平均 μと標準偏差 σを入力します。
- 値 xを入力します。範囲の場合は2つ目の値 x₂を、パーセンタイルの値の場合はパーセンタイルを入力します。
- 値の割合またはパーセンタイルの値を確認し、続けて計算の手順を読みます。
z得点の計算方法
z得点は、値が平均から標準偏差いくつ分だけ上または下にあるかを示します。z = (x − μ) ÷ σ です。z得点が0なら平均と同じで、z得点が1.5なら平均より標準偏差1.5個分上にあります。
値が正規分布に従うとき、その値より下にある割合は Φ(z) です。Φ は標準正規分布の分布関数です。Φ(1.96) = 0.9750なので、z = 1.96の値より下に全体の97.5%があります。
z = (x − μ) ÷ σ
x より下の割合 = Φ(z)
x₁ と x₂ の間の割合 = Φ(z₂) − Φ(z₁)
パーセンタイル p の値 = μ + Φ⁻¹(p) × σ
パーセンタイルと、パーセンタイルの値
パーセンタイルは、分布のうち指定した割合がその値より下にある値です。例えば90パーセンタイルは、全体の90%がその値より下にある値です。計算機はΦの逆関数からそのz値を求め、平均と標準偏差を使って値に変換します。
正規分布に対する結果は正確です。実際のデータは、特に裾の部分で正規分布とぴったり一致することはまれなので、パーセンタイルに頼る前に、データがおおむね釣り鐘型かどうかを確かめます。
このツールが扱わないもの
- 所得や待ち時間のような歪んだデータ。こうしたデータには、正規曲線ではなく、データ自身のパーセンタイルを使います。
- 標本から推定した平均や標準偏差の不確かさ。それには信頼区間の計算ツールを使います。
- データが正規分布かどうかの検定や、正規分布以外の分布。
計算例:平均70、標準偏差8の試験の点数
82点のz得点は z = (82 − 70) ÷ 8 = 1.5000です。Φ(1.5) = 0.933193なので、全体の93.32%が82点より下にあります。
90パーセンタイルの点数は80.2524です。90%に対するz値は1.28155で、70 + 1.28155 × 8 = 80.2524になります。
よくある質問
z得点とは何ですか?
z得点は、値が平均からどれだけ離れているかを、標準偏差を単位として示したものです。+2なら平均より標準偏差2個分上、負の値なら平均より下にあることを意味します。
正規分布で平均から1標準偏差、2標準偏差以内にある割合はどれくらいですか?
平均から1標準偏差以内には約68.27%、2標準偏差以内には約95.45%の値があります。これは Φ(1) − Φ(−1) と Φ(2) − Φ(−2) から求められ、平均や標準偏差には依存しません。
90パーセンタイルがz = 0.9ではなく1.28になるのはなぜですか?
z得点は確率ではなく、標準偏差を単位とする距離です。90パーセンタイルは、正規分布の90%がその下にあるz値で、1.2816です。0.9は確率そのものです。
母集団の標準偏差と標本の標準偏差のどちらを使うべきですか?
説明しようとしている分布の標準偏差を使います。標本の場合は標本の標準偏差がふつうの推定値で、そのz得点は標本を母集団全体とみなして説明します。
正規分布でないデータにもこの計算ツールを使えますか?
あくまで大まかな目安としてだけ使えます。結果は正規分布に対して正確です。所得のように歪んだデータでは、値より下の割合が大きく違うことがあり、データ自身のパーセンタイルの方が信頼できます。
入力した数字はサーバーに送られますか?
いいえ。計算はお使いのブラウザ内で行われ、入力した内容が当サイトのサーバーに送られることはありません。
出典
- NIST(英語): e-Handbook of Statistical Methods, 1.3.6.6.1 Normal distribution
- NIST(英語): e-Handbook of Statistical Methods, 1.3.6.7.1 Cumulative distribution function of the standard normal
- Wikipedia(英語): Standard score
数値と文章の最終確認日:2026年11月10日火曜日。