使用 z 分数标准化测量值

分别变换各数值列,为后续分析准备测量数据。

指南 · 工作表与数据工具 · 阅读约需 4 分钟

应用命令、工作表标识符和示例数据值保留原文。截图、图表和下载文件均为英文。

示例: 干燥批次

一项干燥研究记录了 48 个批次的湿料批次质量、入口温度、干燥时间和用电量。使用此样本中的数值变换各项测量值。

下载干燥批次测量值(CSV,英文列名)

此示例与 Help 中使用的示例相同。CSV 文件包含需要导入的测量值。四个数值列的单位分别为 kg、°C、分钟和 kWh;batch_id 用于跟踪批次。

1. 创建分析

在侧边栏中打开 Data utilities,选择 Standardize & Normalize,并为分析命名。选择 New blank worksheet 和 Create analysis。

2. 导入数据

在 Worksheet 中选择 Import。选择已下载的文件或粘贴其内容。将分隔符设为 Comma,使用 Decimal dot,并选中 First row contains column names。预览导入内容,然后选择 Import into worksheet。

3. 选择输入列

在 Inputs 中,打开 Variables to transform 的列选择器。依次选择 wet_batch_mass_kg、inlet_temperature_c、drying_time_min 和 electricity_kwh。如需调整顺序,可使用上下箭头。

保持 batch_id 未选中;它用于标识批次,并非测量值。

4. 设置方法和输出名称

在 Method 中选择 Standardize (z-scores)。在 Output names 下,为每个源列输入相应名称。

源列输出名称
wet_batch_mass_kgwet_batch_mass_kg_zscore
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_zscore
drying_time_mindrying_time_min_zscore
electricity_kwhelectricity_kwh_zscore

检查目标工作表及显示 4 new columns 的提示。原始列会保留。

标准化与归一化: 输入信息,包含示例的列分配和设置
英文 Inputs 界面中的四个已选源列、Standardize (z-scores) 方法和四个输出名称。 查看原尺寸图片 (在新标签页中打开)

5. 变换

选择 Transform,然后打开 Results。打开 Worksheet,即可在原始列旁看到四个新列。每次成功变换都会追加新列;重复操作不会替换先前的输出。

6. 解读结果

  1. 阅读源数据摘要

    摘要描述四个原始列,每列均有 48 个数值且无缺失读数。质量的均值为 45.4906 kg,样本标准差为 7.00915 kg,观测范围为 32.57–66.24 kg。

  2. 理解变换

    每列减去自身均值,再除以自身样本标准差。零表示源数据均值;+1 表示高于该均值一个样本标准差。结果不带原始测量单位。

  3. 阅读第一个变换后的批次

    第一个批次的质量为 50 kg。减去 45.4906 kg,再除以 7.00915 kg,得到约 +0.6434。此批次的质量比平均质量高约 0.64 个样本标准差。其他各列分别使用自身的均值和样本标准差。

  4. 选择下一项分析

    即使原始单位不同,z 分数也可用于比较测量值偏离各自均值的程度。它不会将数值转为概率。进行下一项分析时,请明确选中新列。缩放不会使数据呈正态分布、消除依赖关系,也无法证明过程性能可接受。

  5. 结合背景理解已保存的操作

    全部 48 行仍按批次顺序排列,原始数据也会保留。Results 记录变换运行时的结果。之后编辑工作表或执行 Undo 可能改变工作表,但不会改变该已保存结果。

更多详情:阅读各结果部分

完整结果表采用六位有效数字,与 Help 中一致。

变换摘要

源列和输出列分别标识各原始列及新列。有效值统计可用的源数据读数;缺失统计缺失读数。源均值、源标准差、源最小值和源最大值以原始测量单位描述原始列。每列减去自身均值,再除以自身样本标准差。零表示源数据均值;+1 表示高于该均值一个样本标准差。结果不带原始测量单位。

已计算的示例输出。运行练习副本会向其独立工作表写入新列。

变换摘要 · 4 行
源列输出列方法有效值缺失源均值源标准差源最小值源最大值
wet_batch_mass_kgwet_batch_mass_kg_zscoreStandardize (z-scores)48045.49067.0091532.5766.24
inlet_temperature_cinlet_temperature_c_zscoreStandardize (z-scores)48064.50833.2456757.170.4
drying_time_mindrying_time_min_zscoreStandardize (z-scores)48030.5944.5197823.0241.72
electricity_kwhelectricity_kwh_zscoreStandardize (z-scores)48017.12391.7496114.26522.814

变换后的数值

第 1 行是首个导入批次。各列包含相应的变换后测量值,全部 48 行均按采集顺序保留。第一个批次的质量为 50 kg。减去 45.4906 kg,再除以 7.00915 kg,得到约 +0.6434。此批次的质量比平均质量高约 0.64 个样本标准差。

按原始行顺序记录的数值。导出时保留完整的数值精度。

变换后的数值 · 48 行
行wet_batch_mass_kg_zscoreinlet_temperature_c_zscoredrying_time_min_zscoreelectricity_kwh_zscore
10.6433550.3979660.6739360.326418
2-1.50526-1.32741-1.07172-1.08361
30.6918630.1206731.596550.415581
40.641929-1.881990.08319910.66135
5-0.4794620.983360.722611-0.579498
62.242690.3979662.461632.54291
7-0.435235-0.156619-0.396913-0.820123
8-1.05871-2.28253-1.38147-1.63402
92.960330.8601192.18953.25221
10-0.522264-1.050120.324361-0.694952
11-1.32407-0.495531-0.379213-1.41626
12-0.0828381-0.618772-0.372575-0.257141
130.0255915-1.66632-1.44342-1.00416
14-0.129919-0.27986-0.987649-0.292577
15-0.510850.95255-0.456650.0246364
160.379415-0.526342-0.2044250.733937
17-0.426674-0.341480.0278867-0.384598
180.1668351.6920.7004860.493884
19-0.6592270.8293090.0345242-0.500623
202.064350.5828271.209361.57813
21-0.1028121.26065-1.1204-0.268
22-1.62653-0.803634-1.67574-1.46027
230.03415180.6752581.032360.0274942
24-0.9659691.16822-1.30846-0.464044
25-0.8446991.47632-0.1823-0.617221
26-0.783351-0.310670.0610741-0.863561
27-1.11863-0.31067-0.4301-0.803548
280.7132640.983360.5389730.791093
29-0.517984-0.834444-1.32174-1.00588
30-0.104239-1.57389-0.646925-0.0793867
310.4536030.336345-0.3438130.215536
32-0.583612-0.988495-0.602675-0.262285
33-0.413834-0.495531-0.5827620.120658
34-0.4794620.829309-0.70445-0.086817
350.0270182-1.080930.6938480.173241
36-0.567918-0.957685-1.44342-0.664088
370.385122-0.4339110.6960610.196675
380.2795451.6920.1119620.336706
390.5334990.860119-0.368150.122372
400.82312-0.1874291.131920.171526
41-0.1342-0.372290.0831991-0.266857
421.566430.2439140.3885241.23405
431.761891.815240.8133231.9022
44-1.84339-0.896065-1.01862-1.42197
45-0.3838730.3363450.514636-0.091961
46-0.6635081.22984-0.828349-0.644655
470.93155-0.2490491.061121.09916
480.9429640.3979662.120911.24834

7. 创建报告

保留 Transformation summary 和 Transformed values 的全部行。记录所选方法、源列和输出名称。摘要描述原始测量值;数值表包含变换后的输出。

在已完成的运行中选择 Add to report 。打开 Choose individual items and advanced options 以选择表格和图表,然后选择 Add to draft。隐藏的项目仍会保留在已保存的分析中。

为报告命名,并添加研究目的和您的解读。选择 Save,查看 Preview,然后使用 Export → Download HTML。以下示例包含全部已选内容,包括超出单屏显示范围的结果。

此报告在应用中生成,为英文原版。 此 Help 示例在应用内生成的完整输出,包括适用的表格、图表和运行说明。 报告中的数值采用应用显示的数值精度。导出的图表为静态图表。在窄屏上,请横向滚动查看较宽的图表和表格。
查看示例报告: 干燥批次的 z 分数

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