Z-score-calculator

Z-score
Volgende

Een z-score geeft aan hoeveel standaardafwijkingen uw waarde boven of onder het gemiddelde ligt. Voer de ruwe waarde, het populatiegemiddelde (μ) en de standaardafwijking (σ) in; de rekenmachine berekent dan de z-score en het corresponderende percentiel uit de normale verdeling. Dit is handig voor testresultaten, medische referentiewaarden, kwaliteitscontrole-toleranties en elke vergelijking met een normaal verdeelde referentiewaarde.

Hoe berekent u een z-score?

  1. 1

    Voer de waarde in

    De ruwe observatie die u wilt standaardiseren, een testresultaat, een laboratoriumuitkomst of een productiemeting.

  2. 2

    Voer het gemiddelde (μ) in

    De populatie of referentiegemiddelde waarmee u wilt vergelijken.

  3. 3

    Voer de standaardafwijking (σ) in

    Moet groter zijn dan 0, een σ van 0 betekent geen variatie en z is ongedefinieerd.

  4. 4

    Lees z en het percentiel

    De rekenmachine geeft z = (waarde − μ) / σ en de cumulatieve kans P(Z ≤ z) terug als een percentiel.

Een z-score correct lezen

De z-score is een eenheidloos getal. Een z-waarde van +1,5 betekent dat de waarde 1,5 standaardafwijkingen boven het gemiddelde ligt, ongeacht of de onderliggende gegevens uitgedrukt zijn in kilogram, dollar of IQ-punten.

De formule

De rekenmachine implementeert:

z = (x - μ) / σ

En het percentiel, berekend met de Abramowitz- en Stegun-polynomiale benadering (26.2.17) van de standaardnormale cumulatieve verdelingsfunctie, is nauwkeurig tot ongeveer 7,5 × 10⁻⁸ over de gehele reële lijn – meer dan voldoende voor niet-critische rapportage.

Veelvoorkomende referentiewaarden voor de z-score

z Percentiel (≤ z) Interpretatie
−3 0,13% Uiterst onder het gemiddelde
−2 2,28% Tweede percentiel, onderste staart van een testverdeling
−1 15,87% Onder 1 SD, nog steeds binnen het normale bereik
0 50% Precies op het gemiddelde
+1 84,13% Boven 1 SD, matig hoog
+1,96 97,5% Tweezijdige 95%-betrouwbaarheidsgrens
+2 97,72% 98e percentiel
+3 99,87% Top 0,13%, uitzonderlijk

Waar z-scores in de praktijk worden gebruikt

  • Gestandaardiseerde testen, De resultaten van de SAT, GRE en IQ-testen worden weergegeven als z-scores die zijn geschaald naar een gemiddelde van 100 of 500.
  • Klinische laboratoriumwaarden – de referentiewaarden zijn vaak weergegeven als ‘gemiddelde ± 2 SD’, wat ongeveer overeenkomt met de 2,5e tot en met de 97,5e percentiel.
  • Statistische procescontrole, een proces is ‘uit de hand gelopen’ wanneer één observatie de waarde z = ±3 overschrijdt of wanneer patronen onderste grenswaarden overschrijden.
  • Hypothese-toetsing: een z-waarde van ±1,96 correspondeert met een tweezijdige p-waarde van 0,05.
  • Anomaliedetectie, een veelgebruikte richtlijn is om elk punt met |z| > 3 als een uitschieter te markeren.

Wanneer z-scores misleiden

Het percentiel heeft alleen zin als de onderliggende gegevens ongeveer normaal zijn. Voor scheve verdelingen (inkomen, reactietijden, bestandsgroottes) correspondeert een z-waarde van 2 niet met het 97,7e percentiel; gebruik dan een niet-parametrisch percentiel of transformeer eerst de gegevens.

Veelgestelde vragen

Als de standaardafwijking die u invoert afkomstig is uit een grote referentiepopulatie (klinische laboratoria, nationale testnormen), kunt u deze direct gebruiken. Als u σ hebt berekend op basis van een klein steekproef, is de omrekening naar het percentiel slechts benaderd; de t-verdeling is beter geschikt voor kleine steekproeven en smalle betrouwbaarheidsintervallen.

Aangezien z de afstand tot het gemiddelde meet in eenheden van σ: wanneer de waarde gelijk is aan het gemiddelde, is de nummerator 0 en dus ook z 0, onafhankelijk van σ. Het corresponderende percentiel is precies 50%; uw observatie ligt dus op de mediaan van de distributie.

Nee. De standaardafwijking is per definitie altijd niet-negatief (ze is de vierkantswortel van de variantie). Een negatieve waarde wijst op een fout bij het invoeren van gegevens. Een σ = 0 is evenmin geldig voor een z-score: geen variatie betekent dat alle observaties identiek zijn, waardoor de z-score ongedefinieerd wordt.

Nee. Uw waarde, het gemiddelde en de standaardafwijking worden alleen gebruikt om de z-score en het percentiel te berekenen en worden niet bewaard.

Gerelateerde tools

Tool beschikbaar in andere talen