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Probabilità e numeri casuali: calcolatrici
Due eventi
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Calcolo inverso
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Teorema di Bayes
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Distr. binomiale
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Medie e statistica: calcolatrici
Calcolo media
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Percentuali
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Legge di Ohm
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Resto e modulo
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Frazioni, decimali e arrotondamenti: calcolatrici
Frazioni
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Semplifica frazioni
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Frazione in decimale
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Equazioni lineari
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Binomio di Newton
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Radici quadrate e radici n-esime: calcolatrici
Radicali
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Numero di cifre
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Notazione scientifica
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Calcoli con ×10ⁿ
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Forma trigonometrica
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Funzioni e grafici: calcolatrici
Coefficiente angolare
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Funzione lineare
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Proporzionalità
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Funzione y=ax²
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Distanza punti
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Distanza 3D
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Punto di divisione
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Punto-retta
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Distanza lat/lon
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Completa il quadrato
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Circonferenza
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Coniche
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Coordinate polari
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Successioni: calcolatrici
Progr. aritmetica
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Progr. geometrica
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Fibonacci
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Relazione di ricorrenza
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Vettori: calcolatrici
Calcolo vettori
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Prodotto vettoriale
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Matrici: calcolatrici
Calcolo matrici
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Determinante
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Matrice inversa
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Geometria piana: calcolatrici
Sin Cos Tan
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Gradi ⇔ radianti
Gradi ⇔ radianti
a sen θ + b cos θ
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Triangolo
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Area del triangolo
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Triangolo rettangolo
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Teorema di Pitagora
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Angoli poligoni
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Similitudine
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Rette parallele
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Area rettangolo
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Parallelogramma
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Area del trapezio
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Cerchio
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Volume del cubo
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Superficie cubo
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Parallelepipedo
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Superficie solido
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Volume cilindro
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Area cilindro
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Volume calotta
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Volume ellissoide
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Tronco di cono
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Superficie tronco
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Volume del tubo
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Calcolo età
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Calcolatrice CTR
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Conversion rate
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CPC, CPM e CPA
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Calcolatrice ROAS
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CPA di pareggio
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Calcolatrice LTV
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Churn rate
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Test A/B
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Numerosità A/B
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Traffico SEO
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Punto di pareggio
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Ricarico e margine
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Calcolatrice CAGR
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Salute e forma fisica: calcolatrici
Calcolo BMI
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Cicli del sonno
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Calorie al giorno
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Metabolismo basale
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Calcolo TDEE
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Massa magra
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Proteine al giorno
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Calcolo macro
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Carboidrati
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Grassi al giorno
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Altezza dei figli
Altezza dei figli
Sport: calcolatrici
Handicap golf
Handicap golf
Calcolo passo
Calcolo passo
Calcolo 1RM
Calcolo 1RM
Frequenza target
Frequenza target
Meteorologia: calcolatrici
Indice di calore
Indice di calore
Wind chill
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Punto di rugiada
Punto di rugiada
Informatica: calcolatrici
Basi numeriche
Basi numeriche
Calcolo subnet
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Tempo di download
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Energia domestica e budget: calcolatrici
Consumo e costo
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Da kWh a euro
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Da kWh/anno a euro
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BTU e kW
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Costo clima
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Costo calore
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Gas o luce
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Risparmio LED
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RAL e paga
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Budget mensile
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Auto: calcolatrici
Costo carburante
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Costo ricarica
Costo ricarica
EV o benzina
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Consumo reale
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Misura pneumatici
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Energia solare e accumulo: calcolatrici
Produzione solare
Produzione solare
Numero di pannelli
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Ritorno solare
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Batteria casa
Batteria casa
Casa e fai da te: calcolatrici
Piastrelle
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Calcolo scale
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Calcestruzzo
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Superficie pareti
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Carta da parati
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Pittura necessaria
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Doghe pavimento
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Area facciata
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Calcolo ghiaia
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Dosaggio malta
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Calcolo pendenza
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Taglio legname
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Edificabilità
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Pavimenti in rotolo
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Isolante
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Misure tende
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TV e distanza
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Terra e terriccio
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Prato in rotoli
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Muro in blocchi
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Calcolo mattoni
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Deck in legno
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Lunghezza rampa
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Preforo viti
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Ricambi d’aria
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Diluizione pittura
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Battiscopa
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Misure tenda
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Appendere quadri
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Pendenza scarico
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Viti cartongesso
Viti cartongesso
Cubatura legname
Cubatura legname
Calcolo recinzione
Calcolo recinzione
Ritiro del legno
Ritiro del legno
Silicone e colla
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Calore disperso
Calore disperso
Mobile che passa
Mobile che passa
Scatole trasloco
Scatole trasloco
Litri e libri
Litri e libri
Taglio pannelli
Taglio pannelli
Freccia ripiano
Freccia ripiano

Calcolatrice del punteggio z (z-score): da z a probabilità e viceversa

Questa calcolatrice si usa in tre modi. 1) Trovare il punteggio z da un valore, dalla media e dalla deviazione standard. 2) Convertire tra un punteggio z e una probabilità (compila un solo campo). 3) Trovare la probabilità tra due punteggi z. Compila solo i campi del gruppo che vuoi usare.

Compila solo i campi di un modo di usarla e lascia vuoti gli altri. Scrivi le probabilità come numeri da 0 a 1 (per esempio 0,975 per il 97,5%).
Risultato e grafico
Scrivi dei numeri nei campi a sinistra e fai clic su «Calcola». Il risultato e un grafico compaiono qui.

Cosa puoi fare in questa pagina

  • Scrivi un valore \(x\), la media \(\mu\) e la deviazione standard \(\sigma\) e ottieni in una volta il punteggio z (punteggio standardizzato) e la probabilità di un valore più piccolo
  • Invece di cercare in una tabella della distribuzione normale standard (tabella z), converti i punteggi z in probabilità e le probabilità in punteggi z, in entrambe le direzioni
  • Trovi subito anche la probabilità tra due punteggi z (per esempio tra −1,96 e 1,96)
  • In questa stessa pagina trovi anche una spiegazione semplice delle formule e le formule pronte da copiare per Excel, Fogli Google e Python
Questa calcolatrice presuppone che i dati seguano una distribuzione normale (una forma a campana simmetrica intorno alla media). Non va bene per dati con una distribuzione molto asimmetrica.

A cosa serve questo calcolo?

Sapere dove ci si trova, tra punteggi dei test e percentili (scuola e prove)

In un test con media 65 e deviazione standard 5, un punteggio di 75 corrisponde a \(z = 2\). Se i punteggi seguono una distribuzione normale, questo ti mette più o meno nel 2,3% più alto (\(1 - \Phi(2) \approx 0{,}0228\)), cioè circa il 97,7º percentile. I punteggi del QI sono costruiti direttamente dai punteggi z (QI \(= 100 + 15 \times z\)), quindi un QI di 130 è la stessa posizione; lo stesso vale per un punteggio INVALSI di 280 (\(200 + 40 \times z\)).
È l’uso più familiare dei punteggi z: trasformare un punteggio grezzo in un percentile e capire quanto è grande davvero uno scarto di qualche punto, anche tra test con punteggi massimi e medie diversi.

Confrontare con lo stesso metro punteggi di materie o prove diverse

«80 in Italiano (media 70, deviazione standard 10)» e «65 in Matematica (media 50, deviazione standard 15)» sembrano mostrare un punteggio più alto per Italiano, ma come punteggi z sono entrambi \(z = 1\), la stessa posizione.
Anche quando le unità di misura, i punteggi massimi o la severità della correzione sono diversi, i punteggi z permettono di confrontare in modo equo in base a «quanto sopra il gruppo» si trova un punteggio. La stessa idea si usa per riportare sulla stessa scala i punteggi di prove diverse e per normalizzare le valutazioni del personale.

Leggere le curve di crescita di un bambino (famiglia e salute)

Le curve di crescita pediatriche, come quelle dell’OMS usate per i più piccoli (in Italia fino ai 2 anni; dai 2 ai 20 anni si usano le curve italiane della SIEDP), valutano altezza e peso con i punteggi z (detti anche punteggi DS), che dicono a quante deviazioni standard (DS) dalla media si trova un bambino.
Circa il 2,3% dei bambini sta fuori da ciascuna delle linee a ±2 DS (\(z = \pm 2\)). Queste linee, che corrispondono al 2,3º e al 97,7º percentile, sono uno dei criteri con cui il pediatra decide se tenere d’occhio la crescita (i bambini crescono con ritmi diversi, e il medico decide dopo aver seguito l’andamento). Sapere che cosa rappresenta la linea «−2 DS» rende più facile capire le spiegazioni durante le visite di controllo.

Controllo qualità in fabbrica, quanti prodotti restano fuori specifica (industria)

Le dimensioni e i pesi dei prodotti variano spesso in modo vicino a una distribuzione normale, quindi trasformando i limiti superiore e inferiore di specifica in punteggi z puoi stimare la percentuale di difetti. Se i limiti stanno alla media \(\pm 3\sigma\), circa lo 0,3% resta fuori (\(2 \times (1 - \Phi(3)) \approx 0{,}0027\)).
Anche il nome del metodo di miglioramento della qualità «Six Sigma» viene da questa idea di punteggio z (a quanti σ di distanza).

Gestione del rischio in finanza, «con una probabilità del 99% la perdita resta entro questo limite» (banche e investimenti)

Le banche e le società di gestione misurano il rischio di perdite sulle attività che detengono con un indicatore chiamato value at risk (VaR). Se si assume che i rendimenti seguano una distribuzione normale, il limite per cui «la perdita resta entro questo intervallo con probabilità del 99%» è il punteggio z \(\Phi^{-1}(0{,}99) \approx 2{,}33\), cioè 2,33 deviazioni standard dalla media.
Questa conversione «da probabilità a punteggio z» sta alla base dei calcoli del rischio negli istituti finanziari di tutto il mondo.

Formule e grafico

Definizione del punteggio z (a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore)
Grafico
Notazione matematica (la notazione abituale)
\(z\) \(=\) \((\) \(x\) \(-\) \(\mu\) \()\) \(\div\) \(\sigma\)
A parole (i simboli sostituiti da parole)
④ \(z\): punteggio z \(=\) \((\) ① \(x\): valore \(-\) ② \(\mu\): media \()\) \(\div\) ③ \(\sigma\): deviazione standard
La formula a parole
① Prendi il \(x\): valore
② sottrai la \(\mu\): media
③ dividi per la \(\sigma\): deviazione standard
④ e ottieni il \(z\): punteggio z
Un esempio semplice
Per chi ha preso 75 in un test con media di 65 e deviazione standard di 5, il punteggio z è
\(z\): punteggio z \(=\) \((\) punteggio (75) \(-\) media (65) \()\) \(\div\) deviazione standard (5)
\((75 - 65) \div 5 = 10 \div 5 = 2\)
L’idea chiave
Il punteggio z (punteggio standardizzato) dice a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore. Un punteggio z positivo sta sopra la media, uno negativo sta sotto e 0 è esattamente la media. Anche dati con unità di misura diverse o con punteggi massimi diversi si possono confrontare con lo stesso metro una volta trasformati in punteggi z (è la standardizzazione). I punteggi del QI usano questa idea: QI \(= 100 + 15 \times z\), come i punteggi T di alcuni test psicologici (\(50 + 10 \times z\)), e i punteggi INVALSI \(= 200 + 40 \times z\) (lo \(z = 2\) dell’esempio corrisponde a un QI di 130 e a un punteggio INVALSI di 280).
Dal punteggio z alla «probabilità di un valore minore di \(Z\)»
Grafico
Notazione matematica (la notazione abituale)
\(P(x<Z)\) \(=\) \(\Phi(Z)\)
A parole (i simboli sostituiti da parole)
② probabilità minore di \(Z\) \(=\) ① area a sinistra, \(\Phi(Z)\)
La formula a parole
① Inserisci il punteggio z \(Z\) nella funzione di ripartizione \(\Phi\) (fi) per ottenere il valore \(\Phi(Z)\) (\(\Phi(Z)\) è l’area sotto la curva normale standard a sinistra di \(Z\))
② e questa è la probabilità di un valore minore di \(Z\), \(P(x<Z)\)
Un esempio semplice
Quando il punteggio z è 2, la probabilità di un valore minore di 2 è
probabilità di un valore minore di 2 \(=\) valore della funzione di ripartizione, \(\Phi(2)\)
\(\Phi(2) \approx 0{,}97725\ \ (97{,}7\%)\)
L’idea chiave
I valori di \(\Phi\) una volta si cercavano nella «tabella della distribuzione normale standard (tabella z)» in fondo a un libro di testo. Questa calcolatrice funziona come sostituto di quella tabella. Il lato opposto, «la probabilità di un valore maggiore di \(Z\)», è la probabilità totale 1 meno quella: \(1 - \Phi(Z)\). Per tornare da una probabilità a un punteggio z si usa la funzione inversa \(\Phi^{-1}\) (esempio: \(\Phi^{-1}(0{,}975) \approx 1{,}96\)). Questa calcolatrice converte in entrambe le direzioni.
Probabilità tra \(-Z\) e \(Z\) (i due lati insieme)
Grafico
Notazione matematica (la notazione abituale)
\(P(-Z<x<Z)\) \(=\) \(2\) \(\times\) \(\Phi(Z)\) \(-\) \(1\)
A parole (i simboli sostituiti da parole)
④ probabilità tra \(-Z\) e \(Z\) \(=\) ② per 2 (i due lati) \(\times\) ① area a sinistra, \(\Phi(Z)\) \(-\) ③ probabilità totale \(1\)
La formula a parole
① Prendi il valore \(\Phi(Z)\) (l’area a sinistra di \(Z\))
② moltiplicalo per 2 (la curva è simmetrica, quindi due volte)
③ sottrai la probabilità totale \(1\)
④ e ottieni la probabilità tra \(-Z\) e \(Z\)
Un esempio semplice
Quando il punteggio z è 1,96 (\(\Phi(1{,}96) \approx 0{,}975\)), la probabilità tra −1,96 e 1,96 è
probabilità tra −1,96 e 1,96 \(=\) per 2 \(\times\) valore della funzione di ripartizione (0,975) \(-\) probabilità totale (1)
\(2 \times 0{,}975 - 1 = 1{,}95 - 1 = 0{,}95\ \ (95\%)\)
L’idea chiave
Questa formula vale quando \(Z\) è 0 o più. La distribuzione normale standard è simmetrica intorno a 0, quindi l’area «da \(-Z\) a \(Z\)» è l’area a sinistra di \(Z\), \(\Phi(Z)\), raddoppiata, meno l’intero (1) che è stato contato due volte. La probabilità di finire fuori (nelle due code) è il complementare, \(1 - (2\Phi(Z) - 1)\). Con \(Z = 1{,}96\), come nell’esempio, il 95% sta dentro e il 5% fuori. Questo punteggio z è il limite del «livello di significatività del 5%» che compare così spesso nei test statistici.
Probabilità tra due punteggi z \(Z_1\) e \(Z_2\)
Grafico
Notazione matematica (la notazione abituale)
\(P(Z_1<x<Z_2)\) \(=\) \(\Phi(Z_2)\) \(-\) \(\Phi(Z_1)\)
A parole (i simboli sostituiti da parole)
③ probabilità tra \(Z_1\) e \(Z_2\) \(=\) ① area a sinistra, \(\Phi(Z_2)\) \(-\) ② area a sinistra, \(\Phi(Z_1)\)
La formula a parole
① Prendi l’ area a sinistra del limite superiore \(Z_2\), \(\Phi(Z_2)\)
② sottrai l’ area a sinistra del limite inferiore \(Z_1\), \(\Phi(Z_1)\)
③ e ottieni la probabilità tra \(Z_1\) e \(Z_2\)
Un esempio semplice
Quando \(Z_1 = -1\) e \(Z_2 = 0\) (\(\Phi(0) = 0{,}5\), \(\Phi(-1) \approx 0{,}15866\)), la probabilità tra −1 e 0 è
probabilità tra −1 e 0 \(=\) area a sinistra del limite superiore, \(\Phi(0)\) \(-\) area a sinistra del limite inferiore, \(\Phi(-1)\)
\(0{,}5 - 0{,}15866 = 0{,}34134\ \ (34{,}1\%)\)
L’idea chiave
Si tratta solo di «l’area fino al valore più grande meno l’area fino al più piccolo», quindi vale per qualsiasi \(Z_1\) e \(Z_2\) (anche quando sono entrambi negativi). Scrivi \(Z_1 = -1\) e \(Z_2 = 1\) e ottieni circa 0,683 (68,3%). Così puoi verificare il noto criterio della distribuzione normale, «circa il 68% cade entro una deviazione standard dalla media» (la regola 68–95–99,7).
Il punteggio z è un metro comune per la posizione di un valore nei dati: a quante deviazioni standard dalla media si trova. Una volta trasformati i valori in punteggi z, puoi confrontare dati con unità di misura diverse, e la funzione di ripartizione \(\Phi\) trasforma un punteggio z in «la probabilità (area) fino a quel valore».

Simboli e termini

Simboli

\(z\) zeta (punteggio z) Un numero che dice a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore, e si trova con \(z = (x - \mu) \div \sigma\). Un valore positivo sta sopra la media, uno negativo sta sotto. In questa pagina un punteggio z che specifichi tu, come nei modi 2) e 3), si scrive con una \(Z\) maiuscola.
\(x\) ics Il valore che hai misurato, come il punteggio di un test o un’altezza. È il valore di partenza che vuoi trasformare in un punteggio z.
\(\mu\) mi La media. È la posizione del centro del picco della distribuzione. È una lettera greca che corrisponde alla m.
\(\sigma\) sigma La deviazione standard, la grandezza della dispersione dei dati. Più è grande, più il picco è basso e largo. È una lettera greca che corrisponde alla s.
\(\Phi(Z)\) fi di zeta La funzione di ripartizione della distribuzione normale standard (media 0, deviazione standard 1). Restituisce la probabilità di un valore minore di \(Z\), cioè l’area sotto la curva a sinistra di \(Z\).
\(\Phi^{-1}\) fi alla meno uno (inversa di Φ) La funzione che lavora al contrario rispetto a \(\Phi\). Prende una probabilità (un’area) e restituisce il punteggio z che la dà. (Esempio: \(\Phi^{-1}(0{,}975) \approx 1{,}96\))
\(Z_1,\ Z_2\) zeta con 1, zeta con 2 I due punteggi z che scrivi nel modo 3). \(Z_1\) è il limite di sinistra (il più piccolo) e \(Z_2\) è quello di destra (il più grande).

Termini

punteggio z (punteggio standardizzato) Un numero senza unità di misura che dice a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore. Si chiama anche punteggio standardizzato, valore standardizzato o z-score. Il suo punto di forza più grande è che mette sullo stesso metro dati con unità di misura o punteggi massimi diversi.
standardizzazione Trasformare un valore di partenza in un punteggio z. Una volta standardizzati, i dati di qualunque distribuzione normale si possono trattare con l’unica distribuzione normale standard con media 0 e deviazione standard 1.
distribuzione normale standard La distribuzione normale con media 0 e deviazione standard 1. È la distribuzione dei punteggi z e serve da «metro comune» per i calcoli di probabilità con qualunque distribuzione normale. Si chiama anche distribuzione normale standardizzata.
distribuzione normale Una distribuzione che si sparge in modo simmetrico intorno alla media con una forma a campana. Molti dati reali, come i punteggi di un test, le altezze e i pesi dei prodotti, si avvicinano a questa forma.
funzione di ripartizione Una funzione che restituisce la probabilità di ottenere quel valore o meno. Per la distribuzione normale standard si scrive \(\Phi\) (fi). Ha questo nome perché somma (accumula) l’area a sinistra della curva.
tabella z (tabella della distribuzione normale standard) Una tabella che elenca i punteggi z e i valori corrispondenti (le aree) di \(\Phi\). Si trova in fondo ai libri di statistica. Il modo 2) di questa pagina si può usare al posto di una tabella z.
punteggio T Un punteggio z riscalato in modo che la media sia 50 e una deviazione standard valga 10 (punteggio T \(= 50 + 10 \times z\)). Si usa in alcuni test psicologici ed educativi. I punteggi del QI funzionano allo stesso modo, con media 100 e 15 per ogni deviazione standard.

Cosa conviene sapere prima

Ecco che cosa conviene sapere per usare il calcolo di questa pagina capendone il significato, e non solo premendo il pulsante.

La media (classe 5ª della primaria, 10-11 anni)
  • Sapere che la media si trova sommando tutti i dati e dividendo per quanti sono
  • Sapere che la media è un valore tipico che indica il centro della distribuzione
Operazioni con i numeri relativi (classe 1ª della secondaria di primo grado, 11-12 anni)
  • Saper fare sottrazioni con risultato negativo, come \(55 - 70 = -15\)
  • Sapere che un numero negativo diviso per un numero positivo dà un risultato negativo
Analisi dei dati e deviazione standard (scuola secondaria di secondo grado, 14-19 anni)
  • Sapere che due insiemi di dati con la stessa media possono essere più sparsi o meno sparsi
  • Sapere che la deviazione standard è un solo numero che mostra la grandezza di quella dispersione
La distribuzione normale e la lettura delle aree (scuola secondaria di secondo grado, 14-19 anni)
  • Saper vedere l’area compresa tra la curva e l’asse orizzontale come una quota del totale (una probabilità)
  • Sapere che la distribuzione normale è simmetrica intorno alla media

Come calcolarlo con Excel

Copia tutta la tabella qui sotto e incollala nella cella A1 di Excel. Funziona così com’è.
Tabella per calcolare il punteggio z
Valore x 75
Media μ 65
Dev. standard σ 5
Punteggio z =(B1-B2)/B3
Tabella per calcolare la probabilità di un valore minore del punteggio z, P(x<Z)
Punteggio z Z 2
P(x<Z) =DISTRIB.NORM.ST.N(B1;VERO)
Tabella per calcolare la probabilità tra −Z e Z
Punteggio z Z 1,96
Φ(Z) =DISTRIB.NORM.ST.N(B1;VERO)
Probabilità tra −Z e Z =2*B2-1
Tabella per calcolare la probabilità tra due punteggi z Z1 e Z2
Sinistra Z1 -1
Destra Z2 0
Φ(Z1) =DISTRIB.NORM.ST.N(B1;VERO)
Φ(Z2) =DISTRIB.NORM.ST.N(B2;VERO)
Probabilità tra Z1 e Z2 =B4-B3
Dopo aver incollato la tabella, i numeri della colonna B funzionano come campi di inserimento. «DISTRIB.NORM.ST.N(valore; VERO)» è la funzione che corrisponde alla funzione di ripartizione \(\Phi\), e VERO le dice di «restituire il valore cumulato (l’area a sinistra)».
Nella prima tabella, cambia il valore, la media e la deviazione standard (da B1 a B3) e B4 mostra il punteggio z (con i valori dell’esempio, B4 è 2). La seconda tabella trova la probabilità (B2) dal punteggio z (B1); con il valore dell’esempio, B2 è circa 0,97725 (97,7%).
Nella terza tabella, scrivi il punteggio z 1,96 e ottieni la probabilità tra −1,96 e 1,96 (B3), circa 0,95 (95%). La quarta tabella è la probabilità tra due punteggi z; con i valori dell’esempio (−1 e 0), B5 è circa 0,34134 (34,1%).
Per andare nell’altra direzione, «da una probabilità a un punteggio z», usa «=INV.NORM.S(probabilità)» (esempio: `=INV.NORM.S(0,975)` dà circa 1,95996).

Come calcolarlo con Fogli Google

Copia tutta la tabella qui sotto e incollala nella cella A1 di Fogli Google. Funziona così com’è.
Tabella per calcolare il punteggio z
Valore x 75
Media μ 65
Dev. standard σ 5
Punteggio z =(B1-B2)/B3
Tabella per calcolare la probabilità di un valore minore del punteggio z, P(x<Z)
Punteggio z Z 2
P(x<Z) =DISTRIB.NORM.ST(B1)
Tabella per calcolare la probabilità tra −Z e Z
Punteggio z Z 1,96
Φ(Z) =DISTRIB.NORM.ST(B1)
Probabilità tra −Z e Z =2*B2-1
Tabella per calcolare la probabilità tra due punteggi z Z1 e Z2
Sinistra Z1 -1
Destra Z2 0
Φ(Z1) =DISTRIB.NORM.ST(B1)
Φ(Z2) =DISTRIB.NORM.ST(B2)
Probabilità tra Z1 e Z2 =B4-B3
In Fogli Google la funzione di ripartizione \(\Phi\) si calcola con «DISTRIB.NORM.ST(valore)» (funziona come «DISTRIB.NORM.ST.N(valore; VERO)» di Excel, ma VERO non serve). Copia tutta la tabella, incollala nella cella A1 e cambia i numeri della colonna B.
I risultati sono gli stessi della versione per Excel: la prima tabella dà un punteggio z di 2 da 75, 65 e 5, e la seconda dà una probabilità di circa 0,97725 da un punteggio z di 2.
Per trovare un punteggio z da una probabilità, usa «=INV.NORM.ST(probabilità)» (esempio: `=INV.NORM.ST(0,975)` dà circa 1,95996).

Come calcolarlo con Python

import math

def phi(z):
    # Funzione di ripartizione della distribuzione normale standard, Φ(z) (calcolata con la funzione errore erf)
    return 0.5 * (1 + math.erf(z / math.sqrt(2)))

x = 75       # valore
mean = 65    # media
sd = 5       # deviazione standard

z_score = (x - mean) / sd             # punteggio z
p_less_than_z = phi(z_score)          # probabilità di un valore minore del punteggio z, P(x<Z)

z = 1.96
p_between_minus_z_and_z = 2 * phi(z) - 1   # probabilità tra -z e z

z1, z2 = -1, 0
p_between_z1_z2 = phi(z2) - phi(z1)        # probabilità tra z1 e z2

print(f"Punteggio z: {z_score}")
print(f"P(x<Z): {p_less_than_z}")
print(f"Probabilità tra -z e z: {p_between_minus_z_and_z}")
print(f"Probabilità tra z1 e z2: {p_between_z1_z2}")
Basta math.erf (la funzione errore) della libreria standard per calcolare la funzione di ripartizione \(\Phi\). Se ti serve l’altra direzione (da probabilità a punteggio z), usa NormalDist().inv_cdf() del modulo statistics della libreria standard (esempio: `statistics.NormalDist().inv_cdf(0.975)` dà circa 1,95996).

La formula in LaTeX e in altre notazioni matematiche (da copiare)

Definizione del punteggio z (a quante deviazioni standard dalla media si trova un valore)
z = (x − μ) ÷ σ
z = \dfrac{x - \mu}{\sigma}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>z</mi>
    <mo>=</mo>
    <mfrac>
      <mrow><mi>x</mi><mo>&#x2212;</mo><mi>&#x3BC;</mi></mrow>
      <mi>&#x3C3;</mi>
    </mfrac>
  </mrow>
</math>
z = (x - mu)/sigma
(x - mu)/sigma
z := (x - mu)/sigma;
z = (x - mu)/sigma;
z = (x-μ)/σ
Dal punteggio z alla «probabilità di un valore minore di \(Z\)»
P(x<Z) = Φ(Z)
P(x<Z) = \Phi(Z)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>P</mi><mo>(</mo><mi>x</mi><mo>&lt;</mo><mi>Z</mi><mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mi>&#x3A6;</mi><mo>(</mo><mi>Z</mi><mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
P(x<Z) = Phi(Z)
CDF[NormalDistribution[0, 1], Z]
with(Statistics): CDF(RandomVariable(Normal(0, 1)), Z);
p = normcdf(Z);
P(x<Z) = Φ(Z)
Probabilità tra \(-Z\) e \(Z\) (i due lati insieme)
P(−Z<x<Z) = 2Φ(Z) − 1
P(-Z<x<Z) = 2\Phi(Z) - 1
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>P</mi><mo>(</mo><mo>&#x2212;</mo><mi>Z</mi><mo>&lt;</mo><mi>x</mi><mo>&lt;</mo><mi>Z</mi><mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mn>2</mn><mi>&#x3A6;</mi><mo>(</mo><mi>Z</mi><mo>)</mo><mo>&#x2212;</mo><mn>1</mn>
  </mrow>
</math>
P(-Z<x<Z) = 2 Phi(Z) - 1
2 CDF[NormalDistribution[0, 1], Z] - 1
with(Statistics): 2*CDF(RandomVariable(Normal(0, 1)), Z) - 1;
p = 2*normcdf(Z) - 1;
P(-Z<x<Z) = 2Φ(Z) - 1
Probabilità tra due punteggi z \(Z_1\) e \(Z_2\)
P(Z₁<x<Z₂) = Φ(Z₂) − Φ(Z₁)
P(Z_1<x<Z_2) = \Phi(Z_2) - \Phi(Z_1)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
  <mrow>
    <mi>P</mi><mo>(</mo><msub><mi>Z</mi><mn>1</mn></msub><mo>&lt;</mo><mi>x</mi><mo>&lt;</mo><msub><mi>Z</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo>
    <mo>=</mo>
    <mi>&#x3A6;</mi><mo>(</mo><msub><mi>Z</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo>
    <mo>&#x2212;</mo>
    <mi>&#x3A6;</mi><mo>(</mo><msub><mi>Z</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo>
  </mrow>
</math>
P(Z_1<x<Z_2) = Phi(Z_2) - Phi(Z_1)
CDF[NormalDistribution[0, 1], Z2] - CDF[NormalDistribution[0, 1], Z1]
with(Statistics): CDF(RandomVariable(Normal(0, 1)), Z2) - CDF(RandomVariable(Normal(0, 1)), Z1);
p = normcdf(Z2) - normcdf(Z1);
P(Z1<x<Z2) = Φ(Z2) - Φ(Z1)

Come chiedere a ChatGPT  di fare il calcolo

Sei un assistente per il calcolo statistico. Esegui il calcolo seguente eseguendo davvero del codice Python e basa la risposta solo sui numeri del risultato dell’esecuzione (non rispondere con calcoli a mente o ipotesi).

Una persona ha preso 75 punti in un test con media 65 punti e deviazione standard 5 punti.
1. Trova il punteggio z di questa persona.
2. Trova la probabilità di ottenere meno di quel valore, P(x<Z) (usa la funzione di ripartizione Φ della distribuzione normale standard; puoi usare la libreria standard di Python, come math.erf o statistics.NormalDist).
3. Trova anche la probabilità che un punteggio z cada tra −1,96 e 1,96.

Mostra le formule che hai usato e i numeri del risultato dell’esecuzione.

Come si usa
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    Scrivi nei campi i numeri con cui vuoi fare il calcolo
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    Fai clic sul pulsante «Calcola»
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    Il risultato compare subito. Nella stessa pagina trovi anche lo svolgimento del calcolo e la spiegazione della formula
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