STANDARDIZE関数の使い方|エクセルで標準化(zスコア)を求める・偏差値・科目の比較

Excel STANDARDIZE関数の使い方|zスコア(標準化変量)を計算

STANDARDIZE関数は、値を標準化する関数です。標準化した値(標準化変量・zスコア)は「平均から標準偏差の何個分離れているか」を表し、平均より上ならプラス、下ならマイナスになります。平均や散らばりが違うデータ(国語と数学の点数など)を、同じものさしで比べたいときに使います。

この記事では、STANDARDIZE 関数の書き方から、標準化の計算のしくみ、偏差値への直し方、科目の比較、#NUM! になるときの直し方まで、実際の Excel の画面で説明します。

式の書き方
数式=STANDARDIZE(x, 平均, 標準偏差)
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「基本」「偏差値」「科目の比較」「よくある間違い」の4シートです。「基本」は記事内のツールと同じ表です。
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目次

STANDARDIZE関数の書き方(構文)

=STANDARDIZE(x, 平均, 標準偏差)
引数意味
x標準化したい値(得点など)
平均データ全体の平均(AVERAGE で求める)
標準偏差データ全体の標準偏差(STDEV.P・STDEVPA・STDEV.S で求める)。0 より大きい値

計算は「(x − 平均)÷ 標準偏差」です。平均と標準偏差は自分で求めて渡します。STANDARDIZE はどのバージョンの Excel でも使えます。

基本の使い方:5人の得点を標準化する

5人の得点(B3:B7)の平均を B8、標準偏差を B9 に求め、C 列で標準化します。C3 に次の式を入れて、C7 までコピーしました。

=STANDARDIZE(B3,$B$8,$B$9)
エクセルのSTANDARDIZE関数で5人の得点を平均と標準偏差から標準化した例
エクセルのSTANDARDIZE関数で5人の得点を平均と標準偏差から標準化した例

平均は 72.40、標準偏差(STDEVPA)は 20.03 です。40 点の人は (40 − 72.4) ÷ 20.03 で -1.62、つまり平均より標準偏差 1.62 個分低い位置です。95 点の人は 1.13 で、平均より上です。平均と標準偏差のセルは、下へコピーしてもずれないように $ を付けて固定します。

まず動かしてみよう|この記事のサンプルをその場で試せます

ブラウザの上で STANDARDIZE 関数を試せます。5人の得点(B3:B7)を書き換えると、平均(B8)・標準偏差(B9)と、C 列の標準化変量が変わります。練習用ファイルの「基本」シートと同じ表です。

標準化変量から偏差値を求める

標準化変量に 10 を掛けて 50 を足すと、学校のテストでおなじみの偏差値になります。

=C3*10+50
エクセルのSTANDARDIZE関数の標準化変量から偏差値を求めた例
エクセルのSTANDARDIZE関数の標準化変量から偏差値を求めた例

40 点は偏差値 33.8、95 点は 61.3 になりました(②)。標準化変量の平均は 0.00、標準偏差は 1.00 です(③)。標準化すると、どんなデータでも平均 0・標準偏差 1 にそろいます。偏差値の求め方は 偏差値を求める方法でも詳しく説明しています。

平均や散らばりが違うデータを比べる

国語(平均 60・標準偏差 10)と数学(平均 50・標準偏差 20)で、どちらも 75 点だった A さんの成績を比べます。

エクセルのSTANDARDIZE関数で国語と数学の同じ75点を標準化して比べた例
エクセルのSTANDARDIZE関数で国語と数学の同じ75点を標準化して比べた例

点数は同じ 75 点でも、標準化変量は国語 1.50、数学 1.25 で、偏差値にすると 65.0 と 62.5 でした(②)。数学は平均点が低いものの点数の散らばりが大きいので、75 点の「すごさ」は国語のほうが上、と分かります。

標準偏差の選び方

関数使う場面5人の得点の例
STDEV.P・STDEVPAデータが全員分(母集団)20.03 → 40 点は -1.62
STDEV.Sデータが一部(標本)で、全体を推し量りたい22.39 → 40 点は -1.45

クラス全員の点数のように対象が全部そろっているときは STDEV.P(または文字や論理値も数える STDEVPA)、一部の人のデータから全体を見たいときは STDEV.S を使います(STDEV.P関数・STDEV.S関数)。

【実機で検証】STDEV.P と STDEV.S で z スコアは変わるか

60・70・80・90・100 点の 5 人で、STANDARDIZE の結果を比べました。

エクセルのSTANDARDIZEで平均と同じ点数が0になりSTDEV.PとSTDEV.Sで値が変わり標準偏差が0以下で#NUM!になった画面
エクセルのSTANDARDIZEで平均と同じ点数が0になりSTDEV.PとSTDEV.Sで値が変わり標準偏差が0以下で#NUM!になった画面
ためしたこと結果
平均と同じ 80 点0.000
100 点(標準偏差は STDEV.P)1.414
100 点(標準偏差は STDEV.S)1.265
100 点の偏差値(STDEV.P・×10+50)64.142
標準偏差に 0 またはマイナス#NUM!

同じ 100 点でも、STDEV.P を使うと 1.414、STDEV.S を使うと 1.265 になりました。STANDARDIZE は渡された標準偏差で割るだけなので、どちらを使うかで結果が変わります。クラス全員のようにデータがそろっているときは STDEV.P を使います。

よくある間違い

エクセルのSTANDARDIZE関数で絶対参照を付けずにコピーするとNUMエラーになる例
エクセルのSTANDARDIZE関数で絶対参照を付けずにコピーするとNUMエラーになる例
症状考えられる原因対処
下の行で #NUM! になる平均・標準偏差のセルに $ を付けずにコピーした$B$8・$B$9 のように固定する。
#NUM! になる標準偏差が 0 以下(全員同じ点数など)標準偏差の範囲を確かめる。全員同じなら標準化できない。
ほかの資料と値が違う標準偏差の関数(P と S)が違うどちらで計算したかをそろえる。

試したところ、$ を付けずにコピーした2行目の式は =STANDARDIZE(B4,B9,B10) とずれて #NUM! になりました(①)。標準偏差を 0 にしても #NUM!(②)、STDEV.S を使うと -1.45 と別の値です(③)。手で =(B3-B8)/B9 と計算した値(-1.62)は STANDARDIZE と同じでした。

よくある質問

標準化と正規化の違いは?

標準化(STANDARDIZE)は平均 0・標準偏差 1 にそろえる方法です。最小 0・最大 1 にそろえる方法(正規化)は =(x-MIN(範囲))/(MAX(範囲)-MIN(範囲)) のように自分で計算します。

標準化変量からその値が上位何%かを知るには?

データが正規分布に近いとき、NORM.S.DIST 関数で下からの割合が分かります(正規分布(NORM.DIST)の使い方)。

エクセルでzスコアを求めるには?

STANDARDIZE関数を使います。=STANDARDIZE(B3,$B$8,$B$9) のように、値・平均・標準偏差の順に指定します。平均 72.40・標準偏差 20.03 の例では、40 点は -1.62、95 点は 1.13 になりました。

エクセルで標準化するときの計算式は?

計算は「(x − 平均)÷ 標準偏差」です。試したところ、手で =(B3-B8)/B9 と計算した値(-1.62)は STANDARDIZE と同じでした。平均は AVERAGE、標準偏差は STDEV.P などで先に求めます。

STANDARDIZE関数の標準偏差は STDEV.P と STDEV.S のどちらを使いますか?

クラス全員のようにデータがそろっているときは STDEV.P、一部のデータから全体を見たいときは STDEV.S を使います。同じ 100 点でも、STDEV.P では 1.414、STDEV.S では 1.265 になりました。

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