在線即時計算器 · 純前端本地秒算 · 零數據上傳

🛠️ 常態分布圖計算器

專業免費的 常態分布圖計算器。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
101 points generated · first value at x = -5:0.00000149
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

這個計算器能做什麼

常態分布圖計算器會替常態(高斯)分布建立一張 (x, 數值) 對照表。你可以從三種函數中選擇要製表的對象:機率密度 f(x)、下側累積機率 P(x)(也就是累積分布函數 CDF),或上側累積機率 Q(x)(即生存函數)。整段 x 值序列由起始值、間距(增量)以及要產生的點數來決定。當平均數 \mu = 0、標準差 \sigma = 1 時,得到的就是標準常態分布。

使用方式

先選定一個函數,接著輸入平均數 \mu 與標準差 \sigma(\sigma 必須大於 0)。再設定 x 的起始值、相鄰 x 值之間的增量,以及重複次數(點數)。計算器會輸出一張表,其中第 i 列代表 x = 起始值 + i · 間距,以及該 x 對應的函數值。預設值(\mu=0、\sigma=1、起始值 = -5、間距 = 0.1、101 個點)會讓 x 從 -5 掃描到 +5,並描繪出大家熟悉的鐘形曲線(f)或 S 形曲線(P)。

公式說明

機率密度為

f(x,\mu,\sigma) = ((1) ÷ (\sigma√(2π))) e^{-((1) ÷ (2))≤ft(((x - \mu) ÷ (\sigma))\right)^{2}}
累積機率則用到誤差函數:令 z = ((x - \mu) ÷ (\sigma√(2))),下側累積機率為 P = ((1) ÷ (2))(1 + erf z),上側累積機率為 Q = 1 - P。由於 Java/Groovy 並沒有內建的 erf 函數,本工具改用 Abramowitz & Stegun 7.1.26 的多項式近似法,精度約可達 1.5×10^{-7}。

實際範例

標準常態分布(\mu=0、\sigma=1)在 x = 1 時:

f(1) = 0.3989423 · e^{-0.5} = 0.241971
至於 P,z = ((1) ÷ (√(2))) = 0.70711,erf(z) ≈ 0.68269,因此 P = ((1) ÷ (2))(1 + 0.68269) = 0.84134(也就是大家熟知的 \Phi(1) ≈ 0.8413)。接著 Q = 1 - 0.84134 = 0.15866,且 P + Q = 1。✓

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

為什麼 \(\sigma\) 必須是正數?
標準差若為零或負值,在數學上沒有意義,而且會在公式中造成除以零的問題,所以本工具不接受這類輸入。
間距可以是負數嗎?
可以。負的間距會讓 x 值往下遞減;若間距為零,整欄 x 會得到一連串相同的數值。
P 與 Q 的準確度如何?
它們採用多項式 erf 近似法,最大誤差約為 \(1.5\times10^{-7}\),對於繪圖以及大多數統計工作而言已綽綽有餘。