標準正規分布表の見方と使い方|z表の読み方を例付きで解説【統計検定2級】

分布

統計検定2級でよく使うのが、標準正規分布表(z表)です。
ただ、分布表にはいくつか種類があり、

  • 左側確率を載せた表
  • 上側確率を載せた表
  • 0からzまでの面積を載せた表

などがあります。

このページでは、上側確率

P(Z ≥ z)

を載せた表を使って、見方と使い方を整理します。

特に、

  • 片側検定
  • 両側検定
  • 臨界値の読み取り

でそのまま使いやすい形にしています。


このページで分かること

  • 標準正規分布表(上側確率表)が何を表しているか
  • 行と列の読み方
  • 上側確率・左側確率・両側確率の関係
  • 検定と区間推定での使い方
  • 統計検定2級でよく使う代表値

標準正規分布とは?

標準正規分布とは、平均0、分散1の正規分布のことです。
通常、次のように書きます。

Z ~ N(0, 1)

もとの正規分布に従う変数 XXを標準化して、

Z = (X - μ) / σ

としたものが標準正規分布です。

つまり、正規分布の問題を z 値に変換して表で読むのが基本です。


このページの分布表が表しているもの

このページでは、次の値を載せています。

P(Z ≥ z)
つまり、z以上となる確率(上側確率)

たとえば、

  • z = 1.00 のとき
    P(Z ≥ 1.00) = 0.1587

です。

これは、標準正規分布で 1.00より右側の面積が 0.1587 という意味です。


標準正規分布表の見方

標準正規分布表では、通常

  • :整数部分+小数第1位
  • :小数第2位

で z 値を表します。

たとえば z = 1.23 を見たいときは

  • 行:1.2
  • 列:0.03

を探します。

その交点の値が
P(Z ≥ 1.23) です。


標準正規分布表(P(Z ≥ z))

以下は、標準正規分布の上側確率表です。


   0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09
0.00.50000.49600.49200.48800.48400.48010.47610.47210.46810.4641
0.10.46020.45620.45220.44830.44430.44040.43640.43250.42860.4247
0.20.42070.41680.41290.40900.40520.40130.39740.39360.38970.3859
0.30.38210.37830.37450.37070.36690.36320.35940.35570.35200.3483
0.40.34460.34090.33720.33360.33000.32640.32280.31920.31560.3121
0.50.30850.30500.30150.29810.29460.29120.28770.28430.28100.2776
0.60.27430.27090.26760.26430.26110.25780.25460.25140.24830.2451
0.70.24200.23890.23580.23270.22960.22660.22360.22060.21770.2148
0.80.21190.20900.20610.20330.20050.19770.19490.19220.18940.1867
0.90.18410.18140.17880.17620.17360.17110.16850.16600.16350.1611
1.00.15870.15620.15390.15150.14920.14690.14460.14230.14010.1379
1.10.13570.13350.13140.12920.12710.12510.12300.12100.11900.1170
1.20.11510.11310.11120.10930.10750.10560.10380.10200.10030.0985
1.30.09680.09510.09340.09180.09010.08850.08690.08530.08380.0823
1.40.08080.07930.07780.07640.07490.07350.07210.07080.06940.0681
1.50.06680.06550.06430.06300.06180.06060.05940.05820.05710.0559
1.60.05480.05370.05260.05160.05050.04950.04850.04750.04650.0455
1.70.04460.04360.04270.04180.04090.04010.03920.03840.03750.0367
1.80.03590.03510.03440.03360.03290.03220.03140.03070.03010.0294
1.90.02870.02810.02740.02680.02620.02560.02500.02440.02390.0233
2.00.02280.02220.02170.02120.02070.02020.01970.01920.01880.0183
2.10.01790.01740.01700.01660.01620.01580.01540.01500.01460.0143
2.20.01390.01360.01320.01290.01250.01220.01190.01160.01130.0110
2.30.01070.01040.01020.00990.00960.00940.00910.00890.00870.0084
2.40.00820.00800.00780.00750.00730.00710.00690.00680.00660.0064
2.50.00620.00600.00590.00570.00550.00540.00520.00510.00490.0048
2.60.00470.00450.00440.00430.00410.00400.00390.00380.00370.0036
2.70.00350.00340.00330.00320.00310.00300.00290.00280.00270.0026
2.80.00260.00250.00240.00230.00230.00220.00210.00210.00200.0019
2.90.00190.00180.00180.00170.00160.00160.00150.00150.00140.0014
3.00.00130.00130.00130.00120.00120.00110.00110.00110.00100.0010

この表では、たとえば
z = 1.96 → P(Z ≥ 1.96) = 0.0250
を直接読めます。


使い方の例

例1:z = 1.23 の上側確率を求める

表から

  • 行:1.2
  • 列:0.03

を探します。

すると、

P(Z ≥ 1.23) = 0.1093

です。


例2:z = 1.23 の左側確率を求める

左側確率は、全体1から上側確率を引けば求まります。

P(Z ≤ 1.23) = 1 - 0.1093 = 0.8907

例3:z = -1.23 以下の確率を求める

標準正規分布は左右対称なので、

P(Z ≤ -1.23) = P(Z ≥ 1.23)
= 0.1093

です。


例4:中央確率を求める

たとえば

P(-1.96 ≤ Z ≤ 1.96)

を求めたいときは、

  • 右側の端の確率が 0.0250
  • 左側の端の確率も対称性により 0.0250

なので、

1 - 0.0250 - 0.0250 = 0.9500

です。

つまり、標準正規分布では ±1.96 の間に約95%が入るという重要な結果になります。


統計検定2級でよく使う代表値

以下は特によく使います。

z値 上側確率 P(Z ≥ z) 左側確率 P(Z ≤ z) 用途の例
1.28 0.1003 0.8997 10%片側検定の近似
1.64 0.0505 0.9495 5%片側検定の近似
1.65 0.0495 0.9505 5%片側検定の近似
1.96 0.0250 0.9750 5%両側検定、95%信頼区間
2.33 0.0099 0.9901 1%片側検定の近似
2.58 0.0049 0.9951 1%両側検定、99%信頼区間

検定での使い方

右片側検定

たとえば有意水準5%の右片側検定では、

P(Z ≥ z) = 0.05

となる z を探します。

この表では上側確率が直接読めるので、
z ≈ 1.645 をそのまま読み取れます。


両側検定

有意水準5%の両側検定では、左右に2.5%ずつ分けます。

つまり、片側あたり

0.025

になる z を探します。

この表から、

P(Z ≥ z) = 0.025

となる z は

z ≈ 1.96

です。

したがって、5%両側検定の臨界値は ±1.96 になります。


区間推定での使い方

95%信頼区間では、両端に2.5%ずつ残すので、やはり 1.96 が出てきます。

そのため、母分散既知の母平均の信頼区間では

標本平均 ± 1.96 × 標準誤差

という形がよく出てきます。


左側確率・上側確率・両側確率の関係

この表は上側確率表なので、他の確率は次のように求めます。

左側確率

P(Z ≤ z) = 1 - P(Z ≥ z)

両側確率

z > 0 のとき、

P(|Z| ≥ z) = 2 × P(Z ≥ z)

たとえば z = 1.96 なら、

2 × 0.0250 = 0.0500

となります。


よくあるミス

  1. 表が左側確率か上側確率か確認しない
    → このページの表は 上側確率 です。
  2. z = 1.96 の値をそのまま95%と読んでしまう
    → 上側確率表では 0.0250 です。中央95%とは別です。
  3. 負のz値をそのまま表で探そうとする
    → 左右対称性を使う方が早いです。
  4. 片側検定と両側検定で同じ臨界値を使ってしまう
    → 5%片側なら約1.645、5%両側なら1.96です。

11. 追加練習

問1

z = 0.84 のとき、P(Z ≥ 0.84) はいくらか。

解答

P(Z ≥ 0.84) = 0.2005

問2

z = 0.84 のとき、P(Z ≤ 0.84) はいくらか。

解答

1 - 0.2005 = 0.7995

問3

有意水準5%の両側検定で使う代表的な z 値はいくらか。

解答

z = 1.96

まとめ

  • このページの標準正規分布表は P(Z ≥ z) を表す
  • 行は整数部分+小数第1位、列は小数第2位で読む
  • 左側確率は 1 − 上側確率
  • 両側確率は 2 × 上側確率
  • 5%両側検定では 1.96、5%片側検定では 1.645 が重要

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