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正态分布计算器

数学计算器

Z 分数 · 区间概率 · 百分位

答案速览

μ=75、σ=10 的考试,92 分对应 z=1.7、百分位约 95.5%——即超过约 95.5% 的考生。

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怎么用

  1. 设定分布参数:填入均值 μ 和标准差 σ(σ 必须大于 0)。
  2. 选择计算模式:P(X<x) 累积概率、P(X>x) 右尾概率、P(a<X<b) 区间概率。
  3. 输入取值:按模式填入 x 或区间 [a, b]。
  4. 读取结果:概率、Z 分数与百分位,配合 68-95-99.7 法则直观理解。

核心要点

  • Z 分数:z = (x−μ)/σ,把任意正态分布标准化,z=1.96 对应双侧 95%。
  • 68-95-99.7 法则:±1σ 覆盖 68.3%、±2σ 覆盖 95.4%、±3σ 覆盖 99.7%。
  • 对称性:P(X<μ−a) = P(X>μ+a),算尾概率时可用对称简化。
  • 百分位解读:百分位 90 表示超过 90% 的取值,不等于"得 90 分"。

原理与公式

正态分布与 Z 分数

Z 分数:z = (x − μ) / σ,表示取值距均值几个标准差
P(X<x) = Φ(z):累积分布函数(标准正态查表/近似)
P(X>x) = 1 − Φ(z);P(a<X<b) = Φ(z_b) − Φ(z_a)
68-95-99.7 法则:μ±1σ 覆盖 68.3%,±2σ 覆盖 95.4%,±3σ 覆盖 99.7%

示例:考试成绩 μ=75、σ=10,某生 92 分:z = (92−75)/10 = 1.7 → Φ(1.7) ≈ 0.9554,即超过 95.5% 的考生。

常见问题

Φ(z) 是怎么算出来的?
标准正态累积分布没有初等表达式,本工具用 Abramowitz-Stegun 26.2.17 有理逼近,误差小于 7.5×10⁻⁸,足够工程与考试使用。
哪些数据近似正态分布?
身高、测量误差、考试成绩、零件尺寸等受大量独立小因素叠加的量近似正态(中心极限定理)。收入、房价是偏态分布,不适用。
z 分数为负是什么意思?
表示取值低于均值。z = −1.5 即低于均值 1.5 个标准差,对应百分位约 6.7%。
P(X=x) 为什么恒等于 0?
连续分布在单点的概率为 0,只能计算区间概率。这正是本工具提供三种区间模式的原因。

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来源与更新

累积分布采用 Abramowitz & Stegun《Handbook of Mathematical Functions》26.2.17 逼近公式,|误差| < 7.5e-8。

最近更新

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引用本页一键算. 正态分布计算器[EB/OL]. https://www.yijiansuan.com/c/math/normal-distribution

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