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標準正規分布とは?

ひょうじゅんせいきぶんぷ

標準正規分布とは、平均が0・標準偏差が1の正規分布のことで、統計学において確率計算の基準となる最も基本的な分布です。

標準正規分布(standard normal distribution)とは、平均(μ)= 0、標準偏差(σ)= 1 に設定した正規分布のことです。確率変数 Z で表されることが多く、その確率密度関数は φ(z) = (1/√(2π)) exp(−z²/2) と書けます。

一般の正規分布 N(μ, σ²) に従う確率変数 X は、標準化の操作 Z = (X − μ)/σ によって標準正規分布 N(0, 1) に変換できます。これにより、異なる平均・分散を持つさまざまな正規分布の確率計算を、単一の標準正規分布表(Z表)に基づいて行うことができます。

標準正規分布の重要な性質として次のものが挙げられます。

  • 左右対称の釣り鐘型(ベル曲線)をしている
  • μ±σ の範囲に全体の約68.3%が含まれる
  • μ±2σ の範囲に約95.4%、μ±3σ の範囲に約99.7%が含まれる
  • 全確率の和(曲線下面積)は1

標準正規分布は、品質管理・心理測定・経済学・医学統計など幅広い分野で活用されます。偏差値の計算もこの標準化の考え方を応用したものです。

使い方・例文

「テストの点数を標準正規分布に当てはめると、偏差値50が平均点、60が上位約16%に相当する」のような場面で使われる概念です。

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