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Excel에서 Z-점수를 계산하는 방법: 종합 가이드

통계 및 데이터 분석 영역에서는 데이터를 평균과 비교하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다. 표준 점수라고도 하는 z-점수는 표준 편차로 표현되는 데이터 세트 평균과 데이터 포인트의 상대적 거리를 측정하는 방법을 제공합니다. 테스트 점수, 재무 데이터 또는 기타 숫자 데이터 세트를 분석하든 z 점수를 계산하면 데이터 동작에 대한 심오한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

Excel을 사용하여 z-점수를 계산하면 단순성과 효율성이 제공되므로 표준화된 비교 및 ​​이상치 감지를 위해 대규모 데이터 세트를 빠르게 분석할 수 있습니다. 이 튜토리얼에서는 z 점수가 무엇인지, Excel에서 찾는 방법을 이해하고, 수식 예를 제공하고, 데이터의 z 점수를 해석하고, 이러한 계산을 수행할 때 기억해야 할 중요한 팁을 공유하는 과정을 안내합니다.


Z-점수란 무엇입니까?

표준 점수라고도 알려진 z-점수는 데이터세트의 평균에서 특정 데이터 포인트까지의 거리를 정량화하는 통계 측정항목으로, 표준편차로 표현됩니다. 이 측정은 데이터 포인트가 데이터 세트의 평균 값에서 얼마나 멀리 그리고 어느 방향(위 또는 아래)에서 벗어나는지 이해하는 데 중요합니다. 본질적으로 z-점수는 데이터 포인트를 공통 척도로 변환하므로 측정의 원래 척도나 분포 형태에 관계없이 다양한 데이터 세트 또는 다양한 모집단 내에서 간단한 비교가 가능합니다.

z-점수의 개념은 정규 분포와 밀접하게 연결되어 있습니다. 정규 분포는 통계의 기본 개념으로, 대부분의 관측값이 중앙 피크 주위에 밀집되어 있고 값이 발생할 확률이 평균에서 양방향으로 대칭적으로 감소하는 분포를 나타냅니다. 정규 분포의 맥락에서:

  • 데이터의 약 68%가 평균의 1표준편차(±XNUMX z-점수) 내에 속하며 이는 평균과의 중간 정도의 편차를 나타냅니다.
  • 관측치의 약 95%가 2개의 표준 편차(±XNUMX z-점수) 내에 있으며 유의미하지만 극단적이지는 않은 편차를 보여줍니다.
  • 거의 99.7%의 데이터가 3개의 표준 편차(±XNUMX z-점수) 내에서 발견되며, 이는 분포 내의 거의 모든 관측치를 포함하고 극단적인 편차를 강조합니다.

z-점수는 통계 분석의 중요한 도구로, 연구원과 분석가가 다양한 데이터 세트의 개별 관찰을 표준화하여 서로 다른 분포의 점수를 쉽게 비교할 수 있도록 해줍니다. 데이터를 z-점수로 변환하면 주어진 분포 내에서 특정 관찰이 얼마나 비정상적이거나 일반적인지 쉽게 확인할 수 있으므로 이상치 탐지, 가설 테스트 및 데이터 정규화를 포함한 다양한 응용 프로그램에 필수적인 도구가 됩니다.


Excel에서 Z 점수를 찾는 방법은 무엇입니까?

Excel에는 z-점수를 직접 계산하기 위한 단일 전용 함수가 없습니다. 이 프로세스에는 데이터 세트 평균의 초기 계산이 포함됩니다(μ) 및 표준 편차 (σ). 이러한 필수 통계를 얻은 후 z-점수를 결정하는 두 가지 기본 방법이 있습니다.

  • 수동 계산 방법: z-점수 공식을 적용합니다.
    =(x-μ)/σ
  • 여기서
  • x 검사 중인 데이터 포인트입니다.
    μ 데이터 세트의 평균입니다.
    σ 데이터 세트의 표준 편차입니다.
  • STANDARDIZE 기능 사용: 보다 통합적인 접근 방식을 위해 Excel의 표준 함수는 데이터 포인트, 평균, 표준 편차를 입력으로 사용하여 z-점수를 직접 계산합니다.
    =STANDARDIZE(x, mean, standard_dev)

Excel에서 Z 점수를 계산하는 수식 예

A열에 셀부터 시작하여 데이터세트가 있다고 가정합니다. A2 A101, 이러한 값에 대한 z-점수를 계산하는 방법은 다음과 같습니다.

  1. 평균을 계산합니다(μ): 사용 평균(범위) 평균을 찾는 함수(μ).
    =AVERAGE(A2:A101)
  2. 표준편차를 계산합니다(σ): 데이터 컨텍스트에 따라 적절한 수식을 선택합니다.
    중요 사항: 정확한 계산을 위해서는 데이터세트에 적합한 함수를 선택하는 것이 중요합니다. (내 데이터의 경우 A2 : A101 전체 인구를 대표하므로 첫 번째 공식을 사용하겠습니다.)
    • 사용 STDEV.P(범위) 데이터가 전체 모집단을 나타내는 경우(이 값이 샘플링되는 더 큰 그룹이 없음을 의미) 함수입니다.
      =STDEV.P(A2:A101)
    • 사용 STDEV.S(범위) 데이터가 더 큰 모집단의 표본이거나 표본을 기반으로 모집단 표준 편차를 추정하려는 경우 함수입니다.
      =STDEV.S(A2:A101)
  3. A2의 데이터 포인트에 대한 Z-점수 계산: 다음 수식 중 하나를 사용하면 동일한 결과가 나옵니다. (이 경우에는 두 번째 공식을 선택하겠습니다.)
    • 수동으로 계산 데이터 포인트에서 평균을 빼고 이 결과를 표준편차로 나눕니다.
      =(A2 - $E$2) / $E$3
    • 사용 STANDARDIZE(x, 평균, 표준_dev) 기능.
      =STANDARDIZE(A2, $E$2, $E$3)

      참고 : 달러 기호($) 항상 특정 셀을 참조하도록 수식에 지시합니다(E2 평균적으로, E3 표준 편차의 경우) 공식이 복사되는 위치에 관계없이.

  4. 데이터 세트의 각 값에 대한 Z-점수 계산: 3단계의 수식을 열 아래에 복사하여 데이터 세트의 각 값에 대한 Z 점수를 계산합니다. 팁 : 수식을 빠르게 확장하려면 셀의 채우기 핸들을 두 번 클릭하세요.

팁 :
  • 별도의 셀에 평균 및 표준 편차에 대한 수식을 개별적으로 입력하지 않고 전체 데이터 세트에서 z-점수 계산을 간소화하려면 다음 포괄적인 수식 중 하나를 직접 사용할 수 있습니다.
    =(A2 - AVERAGE($A$2:$A$101)) / STDEV.P($A$2:$A$101)
    =STANDARDIZE(A2, AVERAGE($A$2:$A$101), STDEV.P($A$2:$A$101))
  • z-점수에 소수점 세 자리를 사용하여 일관된 정밀도를 유지하는 것은 과학 및 통계 작업에서 칭찬할 만한 관행입니다. z-점수 셀을 선택하고 소수 감소 에서 찾은 옵션 번호 그룹에 탭.


데이터의 Z 점수 해석

z-점수 해석은 데이터세트 내 데이터 포인트의 위치와 중요성을 이해하는 데 있어 기본입니다. z-점수는 요소가 데이터 세트의 평균에서 얼마나 많은 표준 편차를 가지고 있는지 직접 측정하여 상대적 위치와 희귀성에 대한 통찰력을 제공합니다.

평균과의 관계
  • Z-점수 = 0: 데이터 포인트가 정확히 평균인 평균 성능을 나타냅니다.
  • Z-점수 > 0: 평균 이상의 값을 나타내며, 평균과의 거리가 멀수록 성능이 더 강함을 나타냅니다.
  • Z-점수 < 0: 평균 이하의 값을 나타내며, 점수가 낮을수록 평균 이하의 편차가 더 크다는 의미입니다.
편차 정도
  • |Z-점수| < 1: 이러한 데이터 포인트는 평균에 가깝고 정규 분포의 데이터 본체에 속하며 표준 성능을 나타냅니다.
  • |Z-점수| < 2: 평균에서 적당한 편차를 제안하여 관측치를 흔하지 않은 것으로 표시하지만 여전히 정상적인 분산 범위 내에 있습니다.
  • |Z-점수| > 2: 평균에서 상당히 멀리 떨어진 비정상적인 데이터 포인트를 강조 표시하여 잠재적으로 예상되는 표준에서 이상치 또는 상당한 편차를 나타냅니다.

예시 설명:

  • z-점수 0.66은 데이터 포인트가 평균보다 0.66 표준편차 높다는 것을 의미합니다. 이는 값이 평균보다 높지만 여전히 상대적으로 평균에 가깝고 일반적인 변동 범위 내에 속함을 나타냅니다.
  • 반대로, -2.1의 z-점수는 데이터 포인트가 평균보다 2.1 표준편차 아래 있음을 의미합니다. 이 값은 평균보다 현저히 낮으며 이는 일반적인 범위에서 더 멀리 떨어져 있음을 나타냅니다.

Excel에서 Z-점수를 계산할 때 기억해야 할 사항

Excel을 사용하여 z-점수를 계산할 때는 정밀도와 정확성이 가장 중요합니다. 결과의 신뢰성을 보장하기 위해 명심해야 할 중요한 고려 사항이 있습니다.

  • 정규분포 확인: Z-점수는 정규 분포를 따르는 데이터에 가장 효과적입니다. 데이터세트가 이 분포를 따르지 않으면 z-점수는 적절한 분석 도구로 사용되지 않을 수 있습니다. Z-점수 분석을 적용하기 전에 정규성 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.
  • 올바른 수식 사용을 확인하세요: 올바른 표준편차 함수를 선택했는지 확인하세요. - STDEV.P 전체 인구를 대상으로 STDEV.S 샘플의 경우 - 데이터 세트 특성을 기반으로 합니다.
  • 평균 및 표준 편차에 대한 절대 참조 사용: 여러 셀에 수식을 적용할 때 절대 참조를 사용하세요(예: $ A $ 1) 계산 전반에 걸쳐 일관성을 보장하기 위해 z-점수 공식의 평균 및 표준 편차를 확인하세요.
  • 이상치에 주의하세요: 이상값은 평균과 표준 편차 모두에 상당한 영향을 미치므로 계산된 z 점수가 왜곡될 가능성이 있습니다.
  • 데이터 무결성 보장: Z-점수를 계산하기 전에 데이터세트가 깨끗하고 오류가 없는지 확인하세요. 잘못된 데이터 입력, 중복 또는 관련 없는 값은 평균 및 표준 편차에 큰 영향을 미쳐 잘못된 z-점수를 초래할 수 있습니다.
  • 너무 이르게 반올림하거나 자르지 마세요.: Excel에서는 상당한 수의 소수 자릿수를 처리할 수 있으며 이를 보존하면 최종 분석을 왜곡할 수 있는 누적 반올림 오류를 방지할 수 있습니다.

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