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Come calcolare i punteggi Z in Excel: una guida completa

Nel campo delle statistiche e dell’analisi dei dati, capire come i tuoi dati si confrontano con la media è fondamentale. Un punteggio z, noto anche come punteggio standard, fornisce un modo per misurare la distanza relativa di un punto dati dalla media di un set di dati, espressa in termini di deviazioni standard. Che tu stia analizzando punteggi di test, dati finanziari o qualsiasi altro set di dati numerici, il calcolo dei punteggi z può offrire informazioni approfondite sul comportamento dei tuoi dati.

L'utilizzo di Excel per calcolare i punteggi z offre semplicità ed efficienza, consentendo l'analisi rapida di set di dati di grandi dimensioni per confronti standardizzati e rilevamento di valori anomali. Questo tutorial ti guiderà nella comprensione di cos'è un punteggio z, come trovarlo in Excel, fornirà esempi di formule, interpreterà i punteggi z nei tuoi dati e condividerà suggerimenti importanti da ricordare quando esegui questi calcoli.


Cos'è un punteggio z?

Un punteggio z, noto anche come punteggio standard, è una metrica statistica che quantifica la distanza di un punto dati specifico dalla media di un set di dati, espressa in termini di deviazioni standard. Questa misurazione è fondamentale per comprendere di quanto e in quale direzione (sopra o sotto) un punto dati si discosta dal valore medio del set di dati. In sostanza, uno z-score trasforma i punti dati su una scala comune, consentendo un confronto diretto tra diversi set di dati o all’interno di popolazioni diverse, indipendentemente dalle scale originali di misurazione o dalle forme di distribuzione.

Il concetto di z-score è intimamente legato alla distribuzione normale. La distribuzione normale è un concetto fondamentale in statistica, che rappresenta una distribuzione in cui la maggior parte delle osservazioni si concentra attorno al picco centrale e le probabilità che i valori si verifichino diminuiscono simmetricamente in entrambe le direzioni rispetto alla media. Nel contesto di una distribuzione normale:

  • Circa il 68% dei dati rientra in una deviazione standard (±1 z-score) della media, indicando una deviazione moderata dalla media.
  • Circa il 95% delle osservazioni rientra tra due deviazioni standard (±2 punteggi z), mostrando una deviazione significativa ma non estrema.
  • Quasi il 99.7% dei dati si trova entro tre deviazioni standard (±3 punteggi z), comprendendo quasi tutte le osservazioni all'interno di una distribuzione ed evidenziando le deviazioni estreme.

Lo z-score è uno strumento vitale nell'analisi statistica, poiché consente a ricercatori e analisti di standardizzare le singole osservazioni da diversi set di dati, facilitando il confronto dei punteggi di distribuzioni distinte. Convertendo i dati in punteggi z, è possibile determinare facilmente quanto insolita o tipica sia una particolare osservazione all'interno di una determinata distribuzione, rendendolo uno strumento indispensabile per varie applicazioni, tra cui il rilevamento di valori anomali, il test di ipotesi e la normalizzazione dei dati.


Come trovare il punteggio z in Excel?

In Excel non esiste un'unica funzione dedicata per calcolare direttamente i punteggi z. Il processo prevede i calcoli iniziali della media del set di dati (μ) e deviazione standard (σ). Dopo aver ottenuto queste statistiche essenziali, hai due metodi principali per determinare il punteggio z:

  • Metodo di calcolo manuale: Applica la formula del punteggio z:
    =(x-μ)/σ
  • dove:
  • x è il punto dati che stai esaminando,
    μ è la media del tuo set di dati,
    σ è la deviazione standard del set di dati.
  • Utilizzando la funzione STANDARDIZZA: Per un approccio più integrato, Excel standardizzare la funzione calcola il punteggio z direttamente dati il ​​punto dati, la media e la deviazione standard come input:
    =STANDARDIZE(x, mean, standard_dev)

Esempi di formule per calcolare il punteggio z in Excel

Supponendo che tu possieda un set di dati nella colonna A, che si estende dalle celle A2 a A101, ecco come dovresti calcolare il punteggio z per questi valori:

  1. Calcolare la media (μ): Utilizzare il MEDIA(intervallo) funzione per trovare la media (μ) del tuo set di dati.
    =AVERAGE(A2:A101)
  2. Calcolare la deviazione standard (σ): seleziona la formula appropriata in base al contesto dei dati.
    Importante: Scegliere la funzione giusta per il tuo set di dati è fondamentale per garantire calcoli precisi. (Per i miei dati in A2: A101 rappresentando l’intera popolazione, userò la prima formula.)
    • Usa il DEV.ST.P(intervallo) funzione se i tuoi dati rappresentano l'intera popolazione (il che significa che non esiste un gruppo più grande da cui vengono campionati questi valori).
      =STDEV.P(A2:A101)
    • Usa il DEV.ST.S(intervallo) funzione se i tuoi dati sono un campione di una popolazione più ampia o se desideri stimare la deviazione standard della popolazione in base al tuo campione.
      =STDEV.S(A2:A101)
  3. Calcolare il punteggio Z per il punto dati in A2: utilizzare una delle seguenti formule per ottenere lo stesso risultato. (In questo caso, opterò per la seconda formula.)
    • Calcola manualmente sottraendo la media dal punto dati e dividendo questo risultato per la deviazione standard.
      =(A2 - $E$2) / $E$3
    • Usa il STANDARDIZZA(x, media, dev_standard) funzione.
      =STANDARDIZE(A2, $E$2, $E$3)

      Nota: I segni del dollaro ($) indica alla formula di fare sempre riferimento a celle specifiche (E2 per significare, E3 per la deviazione standard) indipendentemente da dove viene copiata la formula.

  4. Calcola i punteggi Z per ogni valore nel tuo set di dati: copia la formula del passaggio 3 nella colonna per calcolare i punteggi z per ciascun valore nel set di dati. Mancia: Fare doppio clic sulla maniglia di riempimento della cella per estendere rapidamente la formula.

Suggerimenti:
  • Per semplificare il calcolo dei punteggi z nell'intero set di dati senza digitare individualmente formule per la media e la deviazione standard in celle separate, puoi utilizzare direttamente una delle seguenti formule complete.
    =(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))
  • Mantenere una precisione costante utilizzando tre cifre decimali per i punteggi z è una pratica encomiabile nel lavoro scientifico e statistico. Ottieni questo risultato selezionando le celle del punteggio z e utilizzando il file Diminuisci decimale opzione trovata in Numero gruppo sul Casa scheda.


Interpretazione dei punteggi z nei dati

L'interpretazione dei punteggi z è fondamentale per comprendere la posizione e il significato dei punti dati all'interno di un set di dati. Un punteggio z fornisce una misurazione diretta di quante deviazioni standard un elemento è dalla media del set di dati, offrendo informazioni sulla sua posizione relativa e rarità.

Relazione con la media
  • Punteggio Z = 0: Indica la prestazione media, con il punto dati esattamente nella media.
  • Punteggio Z > 0: Denota valori superiori alla media, con distanze maggiori dalla media che segnalano prestazioni più forti.
  • Punteggio Z < 0: Rappresenta valori inferiori alla media, dove i punteggi più bassi indicano una deviazione maggiore al di sotto della media.
Grado di deviazione
  • |Punteggio Z| <1: questi punti dati sono vicini alla media e rientrano nel corpo principale dei dati in una distribuzione normale, segnalando prestazioni standard.
  • |Punteggio Z| <2: suggerisce una deviazione moderata dalla media, contrassegnando le osservazioni come non comuni ma comunque all'interno di un intervallo normale di varianza.
  • |Punteggio Z| > 2: Evidenzia punti dati insoliti significativamente lontani dalla media, indicando potenzialmente valori anomali o deviazioni sostanziali dalla norma prevista.

Esempio Spiegazione:

  • Un punteggio z di 0.66 significa che il punto dati è 0.66 deviazioni standard sopra la media. Ciò indica che il valore è superiore alla media ma ancora relativamente vicino ad essa, rientrando nel tipico intervallo di variazione.
  • Al contrario, un punteggio z di -2.1 significa che il punto dati è 2.1 deviazioni standard al di sotto della media. Questo valore è significativamente inferiore alla media, indicando che è più lontano dall'intervallo tipico.

Cose da ricordare quando si calcolano i punteggi z in Excel

Quando si utilizza Excel per calcolare i punteggi z, la precisione e l'accuratezza sono fondamentali. Ci sono considerazioni critiche da tenere a mente per garantire l'affidabilità dei risultati:

  • Verificare la distribuzione normale: I punteggi Z sono più efficaci per i dati che aderiscono a una distribuzione normale. Se il tuo set di dati non segue questa distribuzione, i punteggi z potrebbero non fungere da strumento analitico appropriato. Considerare la possibilità di condurre un test di normalità prima di applicare l'analisi del punteggio z.
  • Garantire l'uso corretto della formula: Assicurati di selezionare la giusta funzione di deviazione standard - STDEV.P per intere popolazioni e STDEV.S per i campioni, in base alle caratteristiche del set di dati.
  • Utilizzare riferimenti assoluti per la media e la deviazione standard: quando applichi formule su più celle, utilizza riferimenti assoluti (ad es. $ A $ 1) per la media e la deviazione standard nella formula del punteggio z per garantire la coerenza tra i calcoli.
  • Sii cauto con i valori anomali: I valori anomali hanno un impatto significativo sia sulla media che sulla deviazione standard, distorcendo potenzialmente i punteggi z calcolati.
  • Garantire l'integrità dei dati: prima di calcolare i punteggi z, assicurati che il tuo set di dati sia pulito e privo di errori. Immissioni di dati errate, duplicati o valori irrilevanti possono avere un impatto significativo sulla media e sulla deviazione standard, portando a punteggi z fuorvianti.
  • Evitare arrotondamenti o troncamenti prematuri: Excel è in grado di gestire un numero significativo di cifre decimali e preservandole è possibile evitare errori di arrotondamento cumulativi che potrebbero distorcere l'analisi finale.

Sopra sono riportati tutti i contenuti rilevanti relativi al calcolo dei punteggi z in Excel. Spero che troverai utile il tutorial. Se desideri esplorare ulteriori suggerimenti e trucchi su Excel, clicca qui per accedere alla nostra vasta raccolta di oltre migliaia di tutorial.

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