排列組合與機率計算(十八) Excel中NORM.DIST函數使用 。成績低,題太難;應簡化。壞品多,查機器。風險高,慎投資。血壓異,需關注。高消費,促銷誘。

 

排列組合 - 好用工具箱

 

我:

排列組合與機率計算(十八) ExcelNORM.DIST函數使用 。成績低,題太難;應簡化。壞品多,查機器。風險高,慎投資。血壓異,需關注。高消費,促銷誘。

 

一、教育領域:學生考試成績分佈
🙋實際意義:
教師可據此調整題目難易度,若高分人數過少,可能需降低考試難度🤗。

未學統計前(情感分析):分數這麼低,連我也開始懷疑自己。
學了統計後(科學分析):若高分者稀少,代表出題過難,應顧及學生學習公平。
學了統計後(科學分析):老師宜依成績調整題目難度,促進有效教學。

二、生產管理:產品質量控制
🤷預期不良品數量:
10,000×0.0456=456 顆10,000×0.0456=456顆
🙋實際意義:
若不良率超過5%,工廠需檢查機器精度或調整製程參數🤗。

未學統計前(情感分析):看著一堆壞品,只覺得浪費可惜。
學了統計後(科學分析):品質不穩,影響客戶信任與公司聲譽。
學了統計後(科學分析):壞品達四百,應即檢查機械是否失誤。

三、金融投資:股票報酬率風險評估
🙋實際意義:
投資人可根據風險承受度(如虧損機率)決定是否投資🤗。

未學統計前(情感分析):虧損的風險太大,令人卻步。
學了統計後(科學分析):盲目投資非負責態度,應以審慎為本。
學了統計後(科學分析):若風險過高,應暫緩投資,靜觀其變。


四、醫療領域:血壓正常範圍評估
🙋實際意義:
醫療機構可據此制定健康標準,例如關注血壓低於60或高於100的族群🤗。

未學統計前(情感分析):脈象異常讓人不安。
學了統計後(科學分析):醫者責在察微病於早期,勿輕忽症兆。
學了統計後(科學分析):血壓若低於六十或高於百,當即詳診原因。


五、零售業:顧客消費金額預測
🙋實際意義:
商店可針對高消費客群(>700元)設計促銷活動🤗。
未學統計前(情感分析):顧客買得多,讓人期待再訪。
學了統計後(科學分析):顧客價值應被尊重,而非僅視為利潤來源。
學了統計後(科學分析):若單筆消費超七百,可推優惠強化回購。

 

常態分佈Excele使用函數'=NORM.DIST(x,0,1,cumulative =1or0)。
§  如果 mean = 0,standard_dev = 1,且 cumulative = TRUE,則 NORM.DIST 會傳回標準常態分配 NORM.S.DIST。
§  常態密度函數的方程式 (cumulative = 0) 為:F(χ; μ, σ) = [ 1 / (σ (2 π)^1/2) ] exp{ -1[(χ-μ)^2] / 2σ^2}:常態分布期間的機率質量函數(C=0)恰好等於x。
§  當 cumulative = 1 時,公式即為從-∞無限大的負數到給定公式 x 的整數。

評估x的機率分布面積,數軸左半負值是0.5,數值右半正值是0.5。
當x-μ/σ=Z為負值,以Z=-2=0.0228。機率分布面積最左側僅有一小段1σ表示在x以下是0.0228的機率。
當x-μ/σ=Z為負值,以Z=-2=0.0228。表示在x以上是機率分布面積右側3σ+2σ=1-0.0228=0.9772的機率。

當x-μ/σ=Z為正值,以Z=+2=0.9772。機率分布面積最右側僅有一小段1σ表示在x以上是1-(0.9772)=0.0228的機率。
當x-μ/σ=Z為正值,以Z=+2=0.9772。表示在x以下是機率分布面積左側3σ+2σ=0.9772的機率。

評估介於兩個x之間的機率分布面積
整個曲線面積1減去x右側以上,x左側以下面積。

評估不介於兩個x之間的機率分布面積
x右側以上面積加上x左側以下面積。
排列組合與機率計算(十八) Excel中NORM.DIST函


平均智商=110,標準差=10。評估x=123時,從-∞到z涵蓋90.23%機率,從+∞到z涵蓋9.68%機率。

平均智商=110
標準差
=10

=NORM.DIST
(x,0,1,1or0)

Z

1-x

給予評估數值(x)

123

1.3

9.68%

給予(母平均值)μ=0

110

 

 

給予(母標準差)σ=1

10

 

 

常態分布期間的累加分配函數(C=1)

0.903200

從-∞到z
涵蓋90.23%

從+∞到z
涵蓋9.68%

常態分布期間的機率質量函數(C=0)恰好等於x

0.017137

 

 

 


平均智商=110,標準差=10。評估x=?時。

x

x-μ/σ=Z

=NORM.DIST
(x,110,10,1)

x(εФ(u) - ∞ 到 x時,
ε的機率值)

1-x

=NORM.DIST
(x,110,10,0)

86

-2.4

0.0082

0.82%

99.18%

0.0022

89

-2.1

0.0179

1.79%

98.21%

0.0044

92

-1.8

0.0359

3.59%

96.41%

0.0079

95

-1.5

0.0668

6.68%

93.32%

0.0130

98

-1.2

0.1151

11.51%

88.49%

0.0194

101

-0.9

0.1841

18.41%

81.59%

0.0266

104

-0.6

0.2743

27.43%

72.57%

0.0333

107

-0.3

0.3821

38.21%

61.79%

0.0381

110

0

0.5000

50.00%

50.00%

0.0399

113

0.3

0.6179

61.79%

38.21%

0.0381

116

0.6

0.7257

72.57%

27.43%

0.0333

119

0.9

0.8159

81.59%

18.41%

0.0266

122

1.2

0.8849

88.49%

11.51%

0.0194

125

1.5

0.9332

93.32%

6.68%

0.0130

128

1.8

0.9641

96.41%

3.59%

0.0079

131

2.1

0.9821

98.21%

1.79%

0.0044

134

2.4

0.9918

99.18%

0.82%

0.0022

 


 

Deepseek

 

ExcelNORM.DIST函數使用詳解

嗯,好,我先來看看這位使用者提供的資料,內容是關於 Excel NORM.DIST 這個函數的用法,還有一些跟「常態分布」有關的例子。

看起來,他可能是在學怎麼用這個函數來算機率,像是智商評估這類的東西。

他舉了一個例子:

x 123,平均值是 110,標準差是 10,他想知道這樣的累積機率是多少,還問對應的 Z 值和左右兩邊的機率。


我們來算算:Z 值就是 (123 - 110) ÷ 10 = 1.3

這時候累積機率(用 NORM.DIST 函數)就是 Z = 1.3 時的值,差不多是 0.9032,也就是有 90.32% 的人智商比 123 低。

那右邊剩下的機率就是 1 - 0.9032 = 0.0968,換句話說,有 9.68% 的人智商比 123 高。這樣的算式是對的,因為查表 Z=1.3 對應的確實是 0.9032

接著,他還列了一張表格,裡面放了好幾個 x 值,對應的 Z 值、累積機率、剩下的機率(也就是 1-累積機率)和機率密度(PDF)的值。


比方說:x = 86Z 值就是 (86-110) ÷ 10 = -2.4。累積機率是 0.0082,也就是只有 0.82% 的人智商比 86 更低;右邊的機率就是 99.18%


再來看看機率密度的值,他說是 0.0022,我們也來驗算一下。PDF 的公式其實是:

(1 ÷ (σ × √2π)) × exp(-((x - μ)² ÷ 2σ²))

代進去:σ 10x - μ -24,算出來的確差不多是 0.0022,這也沒錯。

 

從這些例子看起來,這位使用者的計算基本上是對的。他應該是想確認自己有沒有正確使用 NORM.DIST,也可能想知道怎麼用這些結果來解釋實際問題。

 

他還提到:當 Z 是負的時候,比如 Z = -2,累積機率就是 0.0228,意思是只有 2.28% 的數值比它小。那比它大的就是 1 - 0.0228 = 0.9772,也就是 97.72%。這也正確;Z = 2 的時候剛好反過來。

 

如果想知道兩個 x 值之間的機率,他提到可以用「大的累積機率 - 小的累積機率」來算。這想法也沒錯。


例如,如果想知道 IQ 90 120 之間有多少人,就用:

NORM.DIST(120,110,10,TRUE) - NORM.DIST(90,110,10,TRUE)

這樣就能算出落在這段範圍裡的比例。

他還舉了一個例子:

x = 122Z = 1.2,累積機率是 0.8849,意思就是有 88.49% 的人智商比 122 低。那另外 11.51% 就是比這個高的。

PDF 的值是 0.0194,代表這個點附近的密度,不是實際機率,因為在連續分布裡,一個點的機率是零。

使用者也想知道:如果已經知道某個機率,能不能反推回對應的 x 值?可以,這就要用 NORM.INV 函數。舉個例子:

NORM.INV(0.95,110,10)

這意思是:找到累積機率是 0.95 x 值,大概是 110 + 10×1.6449 = 126.45。所以,智商大約 126.45 就代表前 5% 的人。

他最後還提到一些數值的檢查,比如 x = 101Z = -0.9,累積機率是 0.1841。這也是對的,查表就可以確認。

 

 

 

以下是關於使用ExcelNORM.DIST函數及常態分佈的詳細解析:


一、NORM.DIST函數基礎

  1. 語法
    =NORM.DIST(x, μ, σ, cumulative)
    • x:要評估的數值。
    • μ:平均值(均值)。
    • σ:標準差(需大於0)。
    • cumulative
      • 1 (TRUE):計算從負無窮到x累積機率CDF)。
      • 0 (FALSE):計算x點的概率密度PDF)。
  2. 標準常態分佈特例
     μ=0σ=1,且 cumulative=TRUE,則 NORM.DIST(x,0,1,1) 等效於 NORM.S.DIST(x,1)

二、關鍵公式與應用

1. Z值計算

標準化公式:

Z=(x−μ) / σ

  • 範例:當智商平均值 μ=110,標準差 σ=10x=123時:

Z=(123−110) / 10=1.3

2. 累積分佈函數(CDF

  • 公式

P(X≤x)=NORM.DIST(x,μ,σ,1)

  • 解讀
    • Z=1.3時,CDF值為0.9032,表示90.32%的機率分佈在x≤123(左側)。
    • 右側機率:1 - 0.9032 = 0.0968(即9.68%)。

3. 概率密度函數(PDF

  • 公式

f(x)=(1/σ2π)e^−[(x−μ)^2]/(2σ^2

  • 範例x=123時,PDF值為0.0171,表示該點的相對可能性密度(非實際機率)。

三、數值驗證與表格解析

以下驗證用戶提供的智商分佈表格(節選):

x

Z

CDF(累積機率)

左側機率

右側機率

PDF(密度)

86

-2.4

0.0082

0.82%

99.18%

0.0022

110

0

0.5000

50.00%

50.00%

0.0399

123

1.3

0.9032

90.32%

9.68%

0.0171

  • 驗證範例x=86):
    • Z = (86-110)/10 = -2.4
    • CDF:查標準常態表,Φ(-2.4)=0.0082(正確)。
    • PDF計算:f(x)=(1/σ2π)e^−[(x−μ)^2]/(2σ^2

f(86)=(1/102π)E^−[(−24)^2]/(2×10^2)≈0.0022

 


四、區間機率計算

  1. 介於x₁x₂之間的機率

P(x1<X<x2)=CDF(x2)−CDF(x1)

  • 範例:計算智商介於90120的機率:

NORM.DIST(120,110,10,1)−NORM.DIST(90,110,10,1)≈0.8849−0.0082=0.8767 (87.67%)

  1. 不介於x₁x₂之間的機率

P(X<x1  X>x2)=CDF(x1)+(1−CDF(x2))

 


五、反向查找:從機率求x

使用 NORM.INV(probability, μ, σ)

  • 範例:求智商前10%對應的x值:

NORM.INV(0.9,110,10)≈122.8


六、總結

  1. CDF 用於計算「小於等於x」的累積機率。
  2. PDF 表示特定點的密度,非實際機率。
  3. Z值標準化 便於查表或跨不同分佈比較。
  4. 區間機率需用CDF差值計算。

透過以上步驟,可系統性應用Excel函數分析常態分佈問題。

實際於日常生活中舉例:


一、教育領域:學生考試成績分佈

情境

某次考試平均分數為 75,標準差為 10,共 1000名學生。學生分數分佈假設服從常態分佈
問題

  1. 分數高於90分的學生有多少人?
  2. 分數介於60分到80分的學生佔比多少?

Excel操作步驟

  1. 計算分數高於90分的人數
  • ZZ=90−75/10=1.5
  • 右側機率=1-NORM.DIST(90,75,10,1) → 0.06686.68%
  • 人數1000×0.0668≈67
  1. 分數介於6080分的佔比
    • 計算CDF
      • =NORM.DIST(80,75,10,1) → 0.6915
      • =NORM.DIST(60,75,10,1) → 0.0668
  • 區間機率0.6915−0.0668=0.6247 (62.47%)
  • 人數1000×0.6247≈625

 

🙋實際意義:

教師可據此調整題目難易度,若高分人數過少,可能需降低考試難度🤗
未學統計前(情感分析):分數這麼低,連我也開始懷疑自己。
學了統計後(科學分析):若高分者稀少,代表出題過難,應顧及學生學習公平。
學了統計後(科學分析):老師宜依成績調整題目難度,促進有效教學。


二、生產管理:產品質量控制

情境

某工廠生產螺絲,長度分佈假設服從常態分佈,平均 50mm,標準差 0.5mm
規格要求:長度需在 49mm~51mm 之間,否則視為不良品。
問題

  1. 產品的不良率是多少?
  2. 若每日生產10,000顆螺絲,預期不良品數量?

Excel操作步驟

  1. 計算不良率
    • 左側不良(<49mm)機率
      =NORM.DIST(49,50,0.5,1) → 0.02282.28%
    • 右側不良(>51mm)機率
      =1 - NORM.DIST(51,50,0.5,1) → 0.02282.28%
  • 總不良率2.28%+2.28%=4.56%

 

🤷預期不良品數量:
10,000×0.0456=456 10,000×0.0456=456

🙋實際意義:

若不良率超過5%,工廠需檢查機器精度或調整製程參數🤗
未學統計前(情感分析):看著一堆壞品,只覺得浪費可惜。
學了統計後(科學分析):品質不穩,影響客戶信任與公司聲譽。
學了統計後(科學分析):壞品達四百,應即檢查機械是否失誤。

 


三、金融投資:股票報酬率風險評估

情境

某股票年化報酬率分佈假設服從常態分佈,平均 8%,標準差 15%
問題

1.投資虧損(報酬率<0%)的機率是多少?

2.報酬率超過20%的機率?

Excel操作步驟

1.虧損機率
=NORM.DIST(0,8,15,1)
 → 0.298129.81%

2.報酬率超過20%的機率
=1 - NORM.DIST(20,8,15,1)
 → 0.211921.19%

🙋實際意義:

投資人可根據風險承受度(如虧損機率)決定是否投資🤗
未學統計前(情感分析):虧損的風險太大,令人卻步。
學了統計後(科學分析):盲目投資非負責態度,應以審慎為本。
學了統計後(科學分析):若風險過高,應暫緩投資,靜觀其變。

 


四、醫療領域:血壓正常範圍評估

情境

成年人舒張壓平均值為 80 mmHg,標準差 10 mmHg,假設成年人血壓分佈服從常態分佈。
問題

1.血壓低於60 mmHg(低血壓)的比例?

2.血壓介於70~90 mmHg的比例?

Excel操作步驟

1.低血壓比例
=NORM.DIST(60,80,10,1)
 → 0.02282.28%

2.正常範圍比例

o=NORM.DIST(90,80,10,1) → 0.8413

o=NORM.DIST(70,80,10,1) → 0.1587

o區間比例0.8413−0.1587=0.6826 (68.26%)

 

🙋實際意義:

醫療機構可據此制定健康標準,例如關注血壓低於60或高於100的族群🤗
未學統計前(情感分析):脈象異常讓人不安。
學了統計後(科學分析):醫者責在察微病於早期,勿輕忽症兆。
學了統計後(科學分析):血壓若低於六十或高於百,當即詳診原因。

 


五、零售業:顧客消費金額預測

情境

某商店顧客單筆消費金額平均 500,標準差 100
問題

1.單筆消費超過700元的顧客佔比?

2.若今日有200名顧客,預期多少人的消費介於400~600元?

Excel操作步驟

1.消費超過700元的機率
=1 - NORM.DIST(700,500,100,1)
 → 0.02282.28%

2.消費介於400~600元的機率

o=NORM.DIST(600,500,100,1) → 0.8413

o=NORM.DIST(400,500,100,1) → 0.1587

o區間機率0.8413−0.1587=0.6826 (68.26%)

o人數200×0.6826≈137

🙋實際意義:

商店可針對高消費客群(>700元)設計促銷活動🤗
未學統計前(情感分析):顧客買得多,讓人期待再訪。
學了統計後(科學分析):顧客價值應被尊重,而非僅視為利潤來源。
學了統計後(科學分析):若單筆消費超七百,可推優惠強化回購。

 


六、Excel操作通用技巧

1.反向查詢(從機率求x值)

o使用 =NORM.INV(probability,μ,σ)

o範例:找出前5%高消費金額的門檻:
=NORM.INV(0.95,500,100)
 → 664.5

2.快速驗證Z值與機率對應

o標準常態分佈可直接用 =NORM.S.DIST(Z,1) 查CDF值。


七、注意事項

1.數據需服從常態分佈:實際應用前,建議先以直方圖或統計檢定(如Shapiro-Wilk)驗證。

2.極端值影響:若數據有明顯偏態或離群值,需改用其他分佈(如對數常態分佈)。

3.業務解讀:統計結果需結合領域知識判斷,例如教育考試的高分門檻是否合理。

透過上述案例,可將抽象的統計理論轉化為實際決策工具,提升工作效率與精準度!

 

 

 

 

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