Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

4510

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
1.09 Mб
Скачать

Практическое занятие4 №

ГРУБЫЕ ПОГРЕШНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ ИСКЛЮЧЕНИЯ

Грубая погрешность, или промах – это погрешность результата отдельного измерения, входящего в ряд измерений, которая для данных условий резко отличается от остальных результатов этого ряда. При однократных измерениях обнаружить промах невозможно. При многократных измерениях для обнаруженияпромахов используютста тистические критерии, такие как критерий Романовского, критерий Шарлье, критерий Диксона.

Критерий Романовского

Критерий Романовского применяется, если число измерений n < 20. При этомвычисляется отношение

Ε

(xi x )

Sx

,

где xi – проверяемоезначение ; x – среднее арифметическоезначение

изм еряем о й величин ы ; Sx

– среднее квадратическое отклонение.

Далее расчетноезначение Ε сравнивается скритерием Εт, выбран-

ным по табл. 10. Если Ε τ Εт, то результат xi считается промахом и от-

брасывается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗначениякритерияРомановского = f(n)

Таблица10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

n = 4

n = 6

n = 8

n = 10

n = 12

n = 15

n = 20

 

 

0,01

 

1,73

2,16

 

2,43

2,62

2,75

2,90

 

3,08

 

 

0,02

 

1,72

2,13

 

2,37

2,54

2,66

2,80

 

2,96

 

 

0,05

 

1,71

2,10

 

2,27

2,41

2,52

2,64

 

2,78

 

 

0,10

 

1,69

2,00

 

2,17

2,29

2,39

2,49

 

2,62

 

Пример решения

При шестикратном измерении расстояний между ориентирами осей здания получены следующие результаты: 25,155; 25,150; 25,165; 25,165; 25,160; 25,180 м. Последнийрезультатвызывает. сомнения Производим проверку по критерию Романовского, не является ли он промахом.

Найдем среднее арифметическое значение

 

1

n

150,975

 

x

 

¦xi

 

 

25,163 м.

 

6

 

n i 1

 

Определяем среднее квадратическое отклонение. Для удобства вычислений составим табл. 11.

Таблица11

Обработкарезультатовизмерений

 

 

xi

xi x

 

 

(x x)2

п/п

 

 

 

 

 

 

i

1

 

 

25,155

–0,008

 

 

0,000064

 

2

 

 

25,15

–0,013

 

 

0,000169

 

3

 

 

25,165

0,002

 

 

0,000004

 

4

 

 

25,165

0,002

 

 

0,000004

 

5

 

 

25,16

–0,003

 

 

0,000009

 

6

 

 

25,18

0,017

 

 

0,000289

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

x

n

 

 

n

x)2 0,000539

 

 

¦xi 25,163 м

 

 

¦(xi

 

 

 

n i 1

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

ОценкаСКО : Sx n11 ¦(xi x)2 0,0107 м.

i 1

Вычисляем Ε для сомнительного результата

Ε

 

(xi x )

 

0,017

1,58.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sx

0,0107

 

 

 

20

21

Критическое значение Ε при0,05уровне значимости

и n = 6

составляет 2,1результат. Поскольку 1,58 < 2,1,

не является промахом

и не исключается из результатов измерений.

 

 

Критерий Шарлье

Критерий Шарлье используется, если число измерений велико Пользуясь(>n 20). данным критерием, отбрасывается результат, для

значения которого выполняется неравенство xi x ! Kш Sx .

Пример решения

При измерениирасстояниймеждуколоннамибылиполученыследующие результаты (табл. 12).

 

Обработкаисходныхданных

Таблица12

 

 

 

 

 

 

 

 

№ п/п

xi

xi x

(xi x)2

 

 

 

 

 

 

1

23,67

0

0

 

2

23,68

0,01

0,0001

 

3

23,66

–0,01

0,0001

 

4

23,67

0

0

 

5

23,67

0

0

 

6

23,68

0,01

0,0001

 

7

23,67

0

0

 

8

23,68

0,01

0,0001

 

9

23,67

0

0

 

10

23,68

0,01

0,0001

 

11

23,66

–0,01

0,0001

 

12

23,67

0

0

 

13

23,67

0

0

 

14

23,68

0,01

0,0001

 

15

23,68

0,01

0,0001

 

16

23,68

0,01

0,0001

 

17

23,67

0

0

 

18

23,68

0,01

0,0001

 

19

23,68

0,01

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончаниетабл. 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№ п/п

 

 

 

xi

 

 

xi x

 

 

 

 

 

(xi x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

21

 

 

 

 

 

23,68

 

 

0,01

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

23

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

24

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

23,68

 

 

0,01

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

23,66

 

 

 

–0,01

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

23,68

 

 

0,01

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

23,67

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

 

 

 

23,68

 

 

0,01

 

 

 

 

0,0001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

23,67

 

 

 

 

 

 

 

¦

0,0016

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Обработка результатов измерений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

n

 

 

 

0,0016

 

 

 

 

 

 

 

НаходимСКО

 

Sx

 

 

¦(xi x)2

 

 

0,0074 м.

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1 i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сомнительныйПроверяем

 

 

 

 

 

 

 

результат измерения – 23,66. Для этого

значения не выполняется неравенство

 

xi x

 

 

! Kш Sx, гдеK

ш = 2,13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т(табл. 13),

. е.

 

23,66 23,67

 

2,13 0,0074. Таким образом, проверяе-

 

 

мое значениене 23,66 является промахом и не отбрасывается.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗначениякритерияШарлье

Таблица13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

5

 

 

 

10

 

20

 

30

 

40

 

 

50

100

 

 

Kш

 

1,3

 

 

 

1,65

 

1,96

 

2,13

 

2,24

 

 

2,32

2,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Критерий Диксона

При использовании данного критерия полученные результаты измерений записываютсяв вариационныйвозрастающий ряд x1 < x2 < … < xn. Расчетное значение критерия определяется как

22

23

KД

xn xn 1

.

x

n

x

 

 

1

 

В случае, если расчетное значение критерия будет больше критического значения Zq, то проверяемое значение считается промахом и отбрасывается. Критические значения критерия приведены в табл. 14.

 

Значения критерия Диксона

Таблица14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

Zq при q, равном

 

 

0,1

0,05

0,02

0,01

 

4

0,68

0,76

0,85

0,89

 

6

0,48

0,56

0,64

0,7

 

8

0,4

0,47

0,54

0,59

 

10

0,35

0,41

0,48

0,53

 

14

0,29

0,35

0,41

0,45

 

16

0,28

0,33

0,39

0,43

 

18

0,26

0,31

0,37

0,41

 

20

0,26

0,3

0,36

0,39

 

30

0,22

0,26

0,31

0,34

 

Пример решения

Было произведено шесть измерений расстояний между сваями.

Получены следующие результаты: 25,1; 25,2; 24,9; 25,6; 25,1; 25,2 м.

Результат 25,6 м существенно отличается от остальных. Произведем проверку, не является ли он промахом.

Составим вариационный возрастающий ряд из результатов измерений: 24,9; 25,1; 25,1; 25,2; 25,2; 25,6 м. Длякрайнегочлена этогоряда 25,6 м расчетный критерий Диксона

KД

25,6 25,2

0,57.

25,6

24,9

 

 

Как следует из табл. 14, по этому критерию результат 25,6 м может быть отброшен как промах при уровне значимости q = 0,05.

Задание

Определить наличие грубых погрешностей в результатах измерений, используя данные табл. 15.

24

25

Практическое занятие5 №

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИСТЕМАТИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ

1. Исключение известных систематических погрешностей из результатов наблюдений или измерений выполняем введением поправок к этим результатам.

Поправки по абсолютному значению равны этим погрешностям и противоположны им по знаку.

2. Введением поправок исключаем:

погрешность, возникающую из-за отклонений действительной температуры окружающей среды при измерении от нормальной;

погрешность, возникающую из-заоткл онений атмосферногодав - ления при измерении; от нормального

погрешность, возникающую из-за отклонений относительной влажности окружающего воздуха при измерении от нормальной;

погрешность, возникающуюиз-заотклоненийотносительнойско- рости движения внешней среды при измерении от нормальной;

погрешность, возникающую вследствие искривления светового луча (рефракции);

погрешность шкалы средства измерения; погрешность, возникающую вследствие несовпадения направле-

ний линии измерения и измеряемого размера.

3. Поправки по указанным погрешностям вычисляем в соответ-

ствии с указаниями табл. 16.

 

Обозначения, принятые в таблиценпосредственно: L –

измеряе-

мый размер, мм; lном – номинальная длина мерного прибора; , мм

li – действительная длина мерного прибора; , мм l li lном; 1, 2 – коэффициенты линейного расширения средства измерения и объекта, 10–6 град–1; t1,t2 – температура средства измерения и объекта, °С;

h величина отклонения направления измерения от направления измеряемого размера, мм;предельноеQ – значение допустимойсилы вет - ра, Н; Р – сила натяжения мерного прибора (рулетки, проволоки), Н.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица16

 

Поправкидляисключениясистематическихпогрешностей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наименование поправок

Указания по определению поправок

 

1. Поправка на темпера-

Τxкор,t

L> 1 t1 20 θC 2 t2 20 θC

 

 

туру окружающейсреды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Поправка на атмо-

Определяется при применении электронно-

 

 

сферное давление

оптических средств измерений в соответствии

 

 

 

с эксплуатационной документацией

 

 

3. Поправка на относи-

Τxкор,w определяется

 

 

 

 

 

 

 

 

тельную влажность окру-

а) при

применении

электронно-оптических

 

 

жающего воздуха

средств измерений в соответствии с эксплуата-

 

 

 

 

 

 

ционной документацией;

 

 

 

б) при измерении объектов, изменяющих раз-

 

 

 

меры в зависимости от влажности воздуха в со-

 

 

 

ответствии со свойствами материала

 

 

4. Поправка на относи-

 

 

Τxкор,c

 

Q2lном

 

 

тельную скорость внешней

 

 

 

24P2

 

 

среды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Поправка на длину

 

 

Τxкор,l

 

L

l

 

 

шкалы средства измерения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lном

 

 

6. Поправка на несовпа-

 

 

Τxкор,h

 

 

h2

 

 

дение направлений линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2L

 

 

измерения и измеряемого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

размера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Поправка на рефрак-

Τxкор,r

определяется при применении оптиче-

 

 

цию

ских или

электронно-оптических приборов

 

 

 

в зависимости от условий измерения по специ-

 

 

 

альной методике

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Поправкимогутневноситься, еслидействительнаяпогрешность

измерения не превышает предельной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример

 

 

 

 

 

 

 

Определить систематические погрешности и записать результат с учетом различных параметров.

Полученрезультатизмерениядлиныстальнойммфермыxi = 24 003 .

Измерение выполнялось трехметровой рулеткой из нержавеющейста

ли при t = –20 °С. При этом

1

= 20,5 10–6,

2

= 12,5 10–6, t

= t = –20 °С,

 

 

1

2

lном = 3000 мм, li = 3002 мм,=h35 мм, P = 9 Н, Q = 1,2 Н.

26

27

 

 

Решение

 

 

1. Поправка на температуру окружающей среды

 

Τxкор,t L> 1 t1 20 θC 2 t2 20 θC =

 

= –24 003 [20,5 10–6(–20 – 20) – 12,5 10–6(–20 – 20)] | 7,7 мм.

 

Действительную длинуxi фермы сучетом поправкина температу-

 

ру окружающей среды принимаем равной

 

 

xi Τxкор,t = 24

003 + 7 7 = 24 010 7 мм.

 

2. Поправка на относительную скорость внешней среды

 

Τxкор,c

Q2lном

1,22 3000

2,22 мм.

 

24P2

 

24 92

 

 

 

Действительную длину xi фермы с учетом поправки на относительную скорость внешней среды принимаем равной

xi Τxкор,c = 24 003 + 2 22 = 24 005 22 мм.

3. Поправка надлину шкалы средства измерения

 

 

Τx

L

 

l .

 

 

 

 

 

 

 

кор,l

lном

 

 

 

 

 

l

li lном 3002 3000 2 мм.

Τx

кор,l

 

24 003

 

2

16,002 мм.

3000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Действительнуюдлинуxi фермысучетомпоправкинадлинушкалы средства измерения принимаем равной

xi Τxкор,l = 24 003 + 16 002 = 24 019 002 мм.

4. Поправка на несовпадение направлений линии измерения и измеряемого размера

Τxкор,h

h2

 

352

 

0,025 мм.

2L

2 24 003

 

 

Действительную длину xi фермы с учетом поправки несовпадения направлений линииизмерения и измеряемого размера принимаем равной

xi Τxкор,h = 24 003 + 0 025 = 24 003 025 мм.

Действительную длину xi фермы с учетом всех поправок принимаем равной

xi Τxкор,t Τxкор,c Τxкор,l Τxкор,h =

= 24 003 + 7 7 + 2,22 + 16,002 + 0,025 = 24 028 9 мм.

Задание

Определить систематические погрешности и записать результат с учетом различных параметров. Данные результатов измерений приведены в табл. 17.

Таблица17

 

 

 

 

Исходныеданные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вари-

Lмм,

l

, мм

ммl ,

t,

θ

С

t1 = t2,

θ

С

h, мм

P, H

Q, Н

ант

 

 

ном

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

17 983

 

3000

3001

–15

–15

 

 

27

8

0,7

2

13 005

 

3000

3002

13

13

 

 

32

12

0,3

3

24 153

 

3000

3001

24

24

 

 

15

10

1,5

4

59 670

 

10 000

10 001

–19

–19

 

 

39

9

0,9

5

40 309

 

5000

5002

 

7

7

 

 

21

11

0,2

6

28 012

 

3000

3001

 

9

9

 

 

24

7

1,2

7

45 180

 

5000

5001

 

4

4

 

 

40

12

0,4

8

67 000

 

10 000

10 002

–8

–8

 

 

11

7

1,4

9

31 500

 

5000

5002

–12

–12

 

 

18

12

1,3

10

18 021

 

3000

3000

–3

–3

 

 

35

10

0,6

11

12 908

 

10 000

10 002

–4

–4

 

 

28

9

1,1

28

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Окончаниетабл. 17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вари-

L, мм

l

, мм

ммl ,

t,

θ

С

t1 = t2,

θ

С

h, мм

P, H

Q, Н

ант

 

ном

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

23 061

5000

5001

11

11

 

 

12

11

0,8

 

13

60 054

3000

3001

 

8

8

 

 

31

10

0,3

 

14

40 720

5000

4999

–7

–7

 

 

19

9

1,5

 

15

28 030

10 000

10 001

24

24

 

 

26

11

0,9

 

16

45 002

3000

3003

–19

–19

 

 

13

7

0,2

 

17

66 002

10 000

10 004

 

7

7

 

 

34

12

1,2

 

18

31 207

5000

5002

 

9

9

 

 

23

10

0,4

 

19

23 948

3000

3002

 

4

4

 

 

17

9

1,4

 

20

60 376

5000

5001

–8

–8

 

 

38

11

0,6

 

21

28 012

10 000

10 001

–12

–12

 

 

25

8

1,1

 

22

45 180

5000

5002

–3

–3

 

 

33

12

0,8

 

23

67 000

3000

3002

–4

–4

 

 

16

10

0,3

 

24

31 500

10 000

10 003

–15

–15

 

 

30

9

1,5

 

25

18 021

5000

5001

13

13

 

 

22

11

0,9

 

26

12 908

3000

3001

24

24

 

 

37

7

0,2

 

27

23 061

5000

5002

–19

–19

 

 

29

12

1,2

 

28

60 054

10 000

10 002

 

7

7

 

 

20

11

0,4

 

29

40 720

5000

5001

 

9

9

 

 

36

7

1,4

 

30

28 030

3000

3001

 

4

4

 

 

10

12

1,2

 

31

45 002

10 000

10 002

–8

–8

 

 

34

10

0,4

 

32

66 002

5000

5002

–12

–12

 

 

23

9

1,4

 

33

31 207

3000

3001

–3

–3

 

 

17

11

1,3

 

34

23 948

10 000

10 001

–4

–4

 

 

38

8

0,6

 

35

60 376

3000

3001

–5

–5

 

 

25

10

1,1

 

Практическое занятие6 №

ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВИДА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Для предварительнойоценки вида распределения по полученным данным строят гистограмму распределений или полигон распределе-

ния. Вначалепроизводитсягруппированиеразделение–

данных-отнаи

меньшего xmin до наибольшего xmax на r интервалов.

Для количества

измерений от 30 до 100 рекомендуемое число интерваловШирину7–9.

интервала выбирают постоянной длявсегопри, рядаданных

этом сле-

дует иметь в виду, что ширина интервала должна быть больше погрешности округления при записи данных. Ширину интервала вычисляют по формуле

h

xmax xmin

.

 

 

r

Вычисленное значение h обычно округляют. Например, при =h0,0187 это значение округляют до=h0,02. Установив границы интервалов, подсчитываютчислорезультатовизмерений, попавшихвкаждый интервал. При построении гистограммы или полигона распределения масштаб этих графиков рекомендуется выбирать так, чтобы соотношение высоты графикак его основанию было примерно 3 : 5.

Пример

Построить гистограммуи полигон распределения по полученным экспериментальным данным, приведенным в табл. 18.

Определяем ширину интервала

 

h

xmax xmin

25,08 25,01

0,01 мм.

 

r

7

 

 

 

гистограммуСтроим

 

распределений (рис. 1), подсчитавчисло эк-

спериментальных данных, попавших в каждый интервал.

30

31

 

 

 

Таблица18

 

Результатыизмерений

 

 

 

 

 

xi

xi

 

п/п

п/п

 

 

 

 

1

25,04

21

25,04

 

2

25,05

22

25,05

 

3

25,04

23

25,06

 

4

25,06

24

25,03

 

5

25,05

25

25,06

 

6

25,01

26

25,05

 

7

25,07

27

25,05

 

8

25,05

28

25,04

 

9

25,03

29

25,06

 

10

25,05

30

25,05

 

11

25,03

31

25,04

 

12

25,06

32

25,05

 

13

25,07

33

25,06

 

14

25,05

34

25,05

 

15

25,06

35

25,05

 

16

25,03

36

25,04

 

17

25,07

37

25,06

 

18

25,08

38

25,05

 

19

25,06

39

25,06

 

20

25,05

40

25,05

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25,00

25,01

25,02

25,03

25,04

25,05

25,06

25,07

25,08

мм

Рис. 1. Гистограмма распределенийрезультатовизмерений

Далее строим полигон распределения (рис. 2), который представляет собойкусочно -линейную аппроксимацию искомой функции плотности распределения результатов измерения.

16

12

8

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

25,00

25,01

25,02

25,03

25,04

25,05

25,06

25,07

25,08

мм

Рис. 2. Полигонраспределения результатовизмерения

32

33

Практическое занятие № 7

ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ О НОРМАЛЬНОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Нормальныйзаконраспределения, называемыйчастораспределением Гаусса, описывается зависимостью

p(x)

1

ª

(x x)2 º

 

 

exp «

2V2

»

,

V 2S

 

¬

¼

 

где V– параметр рассеивания распределения, равный среднемуквадратическому отклонению.

Широкое использование нормального распределения на практике объясняется теоремой теории вероятностей, утверждающей, что распределение случайных погрешностей будет близко к нормальному всякий раз, когда результаты наблюдений формируются под действием большого числа независимо действующих факторов, каждый из которых оказывает лишь незначительное действие по сравнению с суммарным действием всех остальных.

При количестве измерений n < 10 проверить гипотезу о виде распределения результатов измерения невозможно.

При числе данных 10 < n < 50 также трудно судить о виде распределения. Поэтому для проверки соответствия распределения данных нормальному распределению используют составной критерий. Если гипотеза о нормальности отвергается хотя бы по одному из критериев, считают, чтораспределениерезультатовизмеренияотличноотнормального.

Критерий 1. Вычисляют значение d по формуле

n

¦ xi x

d

i

1

,

 

n S*

 

 

 

где S* – смещенное СКО;

n

¦(xi x)2

S*

i 1

 

.

 

n

 

 

 

Гипотеза о нормальности подтверждается, если d1 q d dq ,

где d1 q и dq процентные точки распределения значений d, которые находятся по табл. 19.

Таблица19

Значенияпроцентныхточекq дляраспределенияd

Уровень

 

 

Число результатов измерений

 

 

значимости q, %

11

16

21

26

31

36

41

46

1– q/2

99,0

0,67

0,68

0,69

0,70

0,71

0,72

0,72

0,72

95,0

0,72

0,72

0,73

0,74

0,74

0,74

0,75

0,75

 

90,0

0,74

0,74

0,75

0,75

0,76

0,76

0,76

0,76

q/2

10,0

0,89

0,87

0,86

0,86

0,85

0,85

0,84

0,84

 

5,0

0,91

0,89

0,88

0,87

0,86

0,86

0,85

0,85

Критерий 2. Гипотеза о нормальности распределения результатов измерения подтверждается, если не более m разностей (xi x) пре-

 

n

 

 

 

¦(xi x)2

 

 

взошли значения S zp/2. Здесь S

i 1

;

zp/2 – верхняя 100 P/2 –

n 1

 

 

 

процентная точка нормированной функции Лапласа. Значения доверительной вероятности P выбирают из табл. 20.

Таблица20

ЗначениядоверительнойвероятностиР

n

10

11–14

15–20

21–22

23

24–27

28–32

33–35

36–49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

1

1

1

2

2

2

2

2

2

q/2 100 %

1,00

0,98

0,99

0,99

0,98

0,98

0,98

0,99

0,99

0,99

2,00

0,98

0,98

0,99

0,97

0,98

0,98

0,98

0,98

0,99

 

5,00

0,96

0,97

0,98

0,96

0,96

0,97

0,97

0,98

0,98

34

35

Пример

Оценкапараметра d составит

 

 

В табл. 21 приведены результаты измерения угла одним операто-

 

n

xi x

 

 

 

 

 

 

, ром одним и тем же теодолитом, в одних и тех же условиях. Прове-

 

¦

 

38,530

 

 

d

i 1

 

 

 

0,8798

| 0,88.

рить, можно лисчитать , чтоприведенные в табл. 21 данныепринадле -

 

 

 

 

 

 

 

n S

*

14 3,13

 

 

 

жат совокупности, распределенной нормально.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результатыисследований

Таблица21

 

 

 

 

 

 

 

xi

 

xi x

 

(x x)2

 

 

 

 

i

θ 17˝ 56΄45,00

 

4,301˝

 

18,498601

θ 17˝ 56΄36,25

 

˝ – 4,449

 

19,793601

42,50˝

 

1,801˝

 

3,243601

45,00˝

 

4,301˝

 

18,498601

37,50˝

 

˝ – 3,199

 

10,233601

38,33˝

 

˝ – 2,369

 

5,612161

37,50˝

 

˝ – 3,199

 

10,233601

43,33˝

 

2,631˝

 

6,922161

40,63˝

 

˝ – 0,069

 

0,004761

36,25˝

 

˝ – 4,449

 

19,793601

42,50˝

 

1,801˝

 

3,243601

39,17˝

 

˝ – 1,529

 

2,337841

45,00˝

 

4,301˝

 

18,498601

40,83˝

 

0,131˝

 

0,017161

Уровень значимости критерия 1 примем=q2 %. Из табл. 19 нахо-

димd1% = 0,92 d99% = 0,68. Приопределенииd1% иd99%

использовалась

линейная интерполяция ввиду того, что значение=n 14

в таблице от-

сутствует. Критерий 1 выполняется, так как d1 q d dq . В нашем

случае 0,68 < 0,88 < 0,92.

Применим критерий 2. Выбрав уровень значимостидля=q 0,05

из n =14 табл. 11, найдемИзР= 0,97.

табл. 22 определимТогдаzp/2 = 2,17.

 

 

 

S zp/2 = 3,245 2,17 = 7,042.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица22

 

ЗначенияР-процентныхточекнормированнойфункцииЛапласа

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р 100 %

90

95

 

96

97

98

 

99

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

zp/2

1,65

1,96

 

2,06

2,17

2,33

 

2,58

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

∑ = 569,786˝

 

∑ = 38,530˝

 

∑ =136,931497

Согласно критерию 2, не более однойразности

 

xi x

 

может пре-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оценка измеряемой величины равна

 

 

 

 

 

 

взойти7,042. Изданныхтаблследует. 21

, чтониодноотклонение

 

xi x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

x0 a

17

$

56c 40,699cc

17

$

56c40,70cc.

не превосходит 7,042.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, гипотеза о нормальности распределения данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*

 

Средние квадратические отклонения S и Sнайдем по формулам

подтверждается. Уровень значимости составного критерия: q d 0,02 +

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

т

+ 0,05 = 0,07, . е. гипотеза о нормальности распределения результатов

 

 

¦(xi

136,931497

 

 

 

cc

измерения подтверждается при уровне значимости не более 0,07.

S

 

i 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

|

3,245 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n 1

 

 

 

13

 

 

 

Задание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

x)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Произвести проверку нормальности распределения измерений

S *

 

 

¦(xi

 

 

136,931497

 

 

по данным, приведенным в табл. 23.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i 1

 

 

 

 

 

 

| 3,127cc.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

36

37

Таблица23

Исходныеданные

38

Окончаниетабл. 23

39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]