學習重點 常態分配的面積比例:平均數上下各 1 個標準差約占 68%,各 2 個標準差約占 95%,各 3 個標準差約占 99.7%;越靠近平均數,人數越多。 標準分數與百分等級:能把智商(M=100、SD=15)、T 分數(M=50、SD=10)換算成 z 分數,再推估百分等級與區間人數。 標準差的意義:標準差描述一群分數的分散程度;標準差越小,成績越整齊。比較個人在不同科目的表現要用 z 分數。 測量標準誤與真分數信賴區間:觀察分數 ± 1 個 SEM 約 68%,± 1.96 個 SEM 約 95%,± 2.58 個 SEM 約 99%。 核心觀念 一、常態分配的標準差區間 常態分配以平均數為中心,左右對稱。距離平均數越遠,該區間包含的人數越少。重要區間如下: 區間 大約包含的資料比例 平均數 ± 1 個標準差 約 68%(單側 0~1 個標準差約 34%) 平均數 ± 1.96 個標準差 95% 平均數 ± 2 個標準差 約 95%(1~2 個標準差之間單側約 13.6%) 平均數 ± 2.58 個標準差 99% 平均數 ± 3 個標準差 約 99.7%(2~3 個標準差之間單側約 2.1%) 例如平均數 80 分、標準差 10 分,70~90 分正好是平均數上下各 1 個標準差,約有 68% 的人落在其中;選項若只有 60%、70%、80%、90%,應選最接近的 70%。 二、魏氏智商與各區間的人數比例 魏氏智商以 平均數 100、標準差 15 表示。z 分數的計算方式為: z=(分數-平均數)÷標準差 智商區間 相對平均數的位置 約占人數比例 70~85 -2 至 -1 個標準差 約 13.6% 85~100 -1 至 0 個標準差 約 34.1% 100~115 0 至 +1 個標準差 約 34.1% 116~130 約 +1 至 +2 個標準差 約 13.6% 131~145 約 +2 至 +3 個標準差 約 2.1% 選項中寬度同樣是一個標準差的區間,緊貼平均數的 100~115 人數最多;離平均數越遠(無論高或低),人數越少。 三、T 分數與百分等級 T 分數以 平均數 50、標準差 10 表示,T=50+10z。T 分數越高,相對位置越前面。 當 T 分數為 40 時:z=(40-50)÷10=-1,位於平均數下方一個標準差。平均數以下共占 50%,其中 0 至 -1 個標準差約占 34%,故百分等級約為 50-34=16。 z 分數 T 分數 魏氏智商 百分等級(約) -230702 -1408516 05010050 +16011584 +27013098 四、標準差:比較分散程度與個人相對位置 標準差越小,表示分數越集中、成績越整齊;標準差越大,表示個別差異越大。標準差只說明「整不整齊」,不說明「程度高低」。 不同科目的試題難度與計分尺度不同,不能只憑兩科原始平均數高低,就判斷全班哪一科程度較好。要比較個人在不同科目的相對位置,應使用 z 分數。例如數學 M=65、SD=5,英文 M=80、SD=7: 數學 70 分:z=(70-65)÷5=+1,恰好高於平均數一個標準差。 英文 75 分:z=(75-80)÷7≈-0.71,低於平均數。 數學 SD=5 小於英文 SD=7,表示全班數學成績較整齊。 因此可下的結論是:全班數學成績較英文整齊、該生數學分數高於平均數一個標準差;該生的數學相對表現反而優於英文,而「全班數學程度較差」則無法由原始平均數斷定。 五、測量標準誤與真分數信賴區間 任何測驗都有誤差,觀察分數=真實分數+測量誤差。測量標準誤(SEM)就是測量誤差的標準差,用來估計「真實分數可能落在哪個範圍」。區間一律以觀察分數為中心、左右對稱,信賴水準越高,區間越寬。 估計方式 信賴水準 觀察分數 99、SEM=5 觀察分數 82、SEM=5 X ± 1 個 SEM 約 68% 94~104 77~87 X ± 1.96 個 SEM(約 2 個) 約 95% 約 89~109(89.2~108.8) 約 72~92(72.2~91.8) X ± 2.58 個 SEM 約 99% 約 86~112(86.1~111.9) 約 69~95(69.1~94.9) 所以智商 99、SEM 5 的正確解讀是「真實智商約有 95% 的機率介於 89 至 109 之間」;94~104 只對應約 68%。數學成就測驗 82 分、SEM 5,真實分數落在 77~87 分的可能性約 68%。 常考陷阱 把 ±1 個 SEM 說成 95% 或 99%。先算區間寬度是幾個 SEM:±1 個約 68%,±2 個(1.96)約 95%,±2.58 個約 99%。99 ± 5=94~104 只有約 68%,說成 95% 或 99% 都錯。 區間不對稱。真分數區間必須以觀察分數為中心,例如「68% 介於 89 至 104」,下限減 10、上限加 5,不對稱就是錯的。 「約有 5% 的機率不是 99」。SEM 描述的是真分數落在某區間的可能性,不是「剛好等於觀察分數」的機率,此類寫法直接排除。 信賴水準與區間寬度顛倒。信賴水準越高,區間越寬;看到 99% 配上最窄的區間就是錯誤選項。 混淆標準差與測量標準誤。標準差描述一群人分數的分散;測量標準誤描述同一個人分數的測量誤差。 T 分數方向或數字搞混。T=40 是低於平均一個標準差,百分等級約 16;T=60 才是約 84。百分等級 50 對應 T=50,不要把 T 分數數值直接當百分等級。 以原始平均數判斷全班程度。數學平均 65、英文平均 80,不能推論全班數學程度較差;不同科目量尺不可直接比較。 只看原始分數比較個人兩科。數學 70 分低於英文 75 分,但換成 z 分數後數學(+1)優於英文(-0.71)。 把標準差小誤解成程度差。標準差小只代表成績整齊、集中,與平均高低無關。 以為高智商區間或遠離平均的區間人數較多。常態分配中越接近平均數人數越多,100~115 遠多於 116~130、131~145 或 70~85。 記憶口訣 一 SD 六八、二 SD 九五、三 SD 九九七; 一個 SEM 六八,一九六個九五,二五八個九九。 T 分五十為中心、十分一格;退一格十六,進一格八四。 SD 小是整齊,不是程度低;跨科比較看 z。