如何將百分位換算成百分比
由於百分位的定義,本來就是低於某個特定點的群體所占的百分比,所以用百分位計算機把其中一個轉成另一個,主要就是對排序後的數值清單套用正確的方法與公式。
標準公式是把一個數值與低於它的觀測值總數相比:
$$ \text{百分位} = \frac{\text{低於該值的數量 } x}{\text{數值總數}} \times 100 $$
簡單來說,就是低於目標值的所有觀測值的個數,除以清單中數值的總數。要求出排名位置 \(r\)(對應目標百分位 \(p\),清單含有 \(n\) 個已排序的數字),多數計算機(包括 Excel 和 Google 試算表內建的 PERCENTILE() 函數)都使用線性內插法:
$$ r = \frac{p}{100} \times (n - 1) + 1 $$
如果 \(r\) 恰好落在整數上,那麼百分位就是位於該位置的數值。如果 \(r\) 落在兩個資料點之間,計算機就會在兩者之間內插,以得到更精確的結果,這正是百分位計算機在背後自動完成的事。它需要您提供的唯一輸入,就是一份排序好的數字清單。
計算範例:手動求出百分位
假設十個人取得以下成績:45、98、33、57、63、82、77、72、77,以及 12。要找出成績 77 的百分位:
- 第一步:把觀測值由小到大排列:12、33、45、57、63、72、77、77、82、98。
- 數一數有多少個觀測值低於 77,共有六個。
- 用這個個數除以總數:6 ÷ 10 = 0.6。
- 最後一步:乘以 100 得到百分位,成績 77 落在第60百分位。
一個相關但更簡單的計算,也就是分數百分比計算機處理的那種,是把分數換算成百分比,而不是百分位:
$$ \text{百分比} = \frac{\text{得分}}{\text{滿分}} \times 100 $$
一位學生在滿分 200 分中得到 170 分,其百分比分數為 85%,但光憑這個數字並不能看出他的百分位,您還需要群體中其他人的成績,加上平均值和離散程度(也就是其標準差),才能知道 85% 在整個資料分布中究竟排第幾。
百分位轉百分比計算機常和解決完全不同問題的工具搞混。百分比變化衡量的是,一個數字相對於其初始值成長或縮小了多少:
$$ \text{百分比變化} = \frac{\text{新值} - \text{初始值}}{\text{初始值}} \times 100 $$
正的結果是百分比增加,負的結果則是百分比減少。至於百分比差異,則是用兩個數值的差距除以兩者的平均值,來比較沒有明確「之前」與「之後」的兩個數值。這些公式都完全不涉及百分位,它們處理的是兩個原始數字,而不是某個數值在較大資料集中的排名。如果您的目標是看單一結果與群體相比如何,百分位計算機仍是正確的方法;如果您是要把兩個數字彼此比較,這些其他公式之一才是正確的解法。
| 計算 | 比較對象 | 公式 |
|---|
| 百分位 | 一個數值與整個群體 | 低於它的數值個數 ÷ 總數 × 100 |
| 百分比變化 | 新值與舊值 | (新值 − 初始值) ÷ 初始值 × 100 |
| 百分比差異 | 兩個數值彼此比較 | 差距 ÷ 平均值(A, B) × 100 |