
- •Метрология
- •Литература
- •1 Обработка экспериментальных данных
- •1.1 Определение среднего значения полученного результата
- •1.2 Определение ско данной совокупности (s)
- •1.4 Определение ско погрешности среднего значения ( )
- •1.5 Определение предела возможной погрешности выборки или доверительного интервала результатов измерений для определенной вероятности (δх)
- •1.6 Построение доверительных интервалов
- •1.7 Проверка результатов эксперимента на наличие грубых погрешностей
- •2 Определение достоверности различия между результатами экспериментов
- •3 Контрольные задания
- •Контрольные вопросы:
- •Обработка результатов измерений:
- •Задача 2
- •Содержание
1.1 Определение среднего значения полученного результата
Вычисление
среднего арифметического представленного
массива значений производят по формуле:
;
где:
Х1,
Х2,
X3,
...
Xi,
означают n
результатов определений какой-либо
величины, в нашем примере n=10;
Х1=10,07;
Х2=10,08;
Х3=10,10;
X4=10,12,
Х5=10,13;
Х6=10,15;
Х7=10,16;
Х8=10,17;
Х9=10,20;
Х10=10,40
А;
=101,58.
1.2 Определение ско данной совокупности (s)
СКО
результата измерений (стандартное
отклонение) вычисляется по формуле:
;
где:
Хi |
|
|
|
10,07 |
10,16 |
-0,09 |
0,0081 |
10,08 |
-0,08 |
0,0064 |
|
10,10 |
-0,06 |
0,0036 |
|
10,12 |
-0,04 |
0,0016 |
|
10,13 |
-0,03 |
0,0009 |
|
10,15 |
0,01 |
0,0001 |
|
10,16 |
0 |
0 |
|
10,17 |
0,01 |
0,0001 |
|
10,20 |
0,04 |
0 0016 |
|
10,40 |
0,24 |
0,0576 |
|
У |
|
0,08 |
1.3 Вычисление коэффициента вариации (V)
Применяя
любой вид статистических показателей,
полезно знать, каковы предельные
возможности данного показателя для
изучаемой системы и каково отношение
фактически наблюдаемых значений к
предельно возможным. Очевидно, что
минимально возможное значение показателя
вариации достигается при строго
равномерном распределении объемного
признака между всеми единицами
совокупности. В таком предельном
(теоретическом) распределении вариация
отсутствует и все её показатели равны
нулю. Коэффициент вариации, в частности,
характеризует степень отклонения
результатов от среднего значения:
.
Его используют в тех случаях, когда необходимо сравнить степень изменчивости нескольких выборок, имеющих различные усредненные показатели или различные единицы измерения. Если V меньше 20 %, то выборку считают однородной, а среднюю надежной. Если V больше 20 %, то выборка не однородна и средняя не надежна.
1.4 Определение ско погрешности среднего значения ( )
Многократное
измерение одной и той же величины
постоянного размера позволяет обеспечить
требуемую точность. Поскольку ширина
доверительного интервала зависит от
количества экспериментальных данных,
то увеличивая количество измерений
одной и той же величины,
можно добиться увеличения точности
измерений. При этом средняя ошибка
средней (стандартная ошибка) вычисляется
по формуле:
.
Эта
формула говорит о том, что,
например,
при 4-х
опытах погрешность измерений уменьшится
в 2
раза,
при 16
–
в 4
раза.
Для того, чтобы уменьшить среднюю ошибку
выборки в п
раз
необходимо провести
определений.