![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Козин В.З. Методы исследований в обогащении учеб. пособие
.pdfопределяем, что ОС ~ 80. Переходим к новому ряду даі. ных. вычитая из исходных 80: -0,4; 2,4; 1,8; »,2; 0,2; 0,6;-1,5; 0,9; 0,1; 0,2.
Находим
^' _ -OA*2,ii + l&-i2, + a,2+0lè+l5+QlQ+a,i+o,2
X |
= |
х ' + 80 |
= 80,5Г1; |
_____________ |
|
А |
- |
1/ 0Ai +iAi -tiii -H2i+a.ll +0.f,i+L5i’+M3'+Q.it+Q.Zt |
ІО n r ,l |
||
|
|
Г |
^û-1 |
10-1' ö>51 |
|
|
|
-I/ iMl-2,6 _ |
|
|
|
|
|
f |
1 ,13 . |
|
|
|
Как |
видим, |
вычисление Л |
не зависит от |
выбора |
вычитаемой величины и может быть определено относи тельно любых смещенных данных, если только не изме
нен масштаб величины |
X |
|
|
|
||||
|
Оценка точности |
среднего результата |
|
|||||
Если результат |
опыта |
X |
получен однократно, |
то |
||||
рассмотренная выше |
величина |
5 X полностью характе |
||||||
ризует этот результат. Если же используется средняя |
||||||||
оценка |
X |
по нескольким реализациям опыта, то |
ошиб |
|||||
ка вычисленного среднего будет иной. Если известна |
||||||||
6 х |
, то |
Л _____о X |
|
|
||||
|
|
> |
/2.4/ |
|||||
|
|
J x |
|
|
у Г |
|
||
где |
П |
- число |
реализаций. |
|
||||
|
Оценка точности |
дисперсии |
|
|||||
Само значение |
|
4 |
также не может быть точным. |
|||||
Оно вычисляется с |
ошибкой |
|
|
|||||
|
|
І 4 |
- |
|
5 |
|
|
/2.5/ |
|
|
|
|
|
|
f ï b - ï ]
Заметим, что индекс при 5 указываемо средне квадратичном отклонении какой величины идет речь.
2.2.Доверительные интервалы
Широко используются интервальные оценки, заключа ющиеся в определении доверительного интервала, завися щего от доверительной вероятности, который включает
рассматриваемый параметр. |
|
|
|
|
"Например, с 95% вероятностью среднее |
будет |
нахо |
||
диться в интервале |
|
|
|
|
Истинна. = Ü ± |
1,96 • |
1 |
|
/2.6/ |
где 1,96 - число, взятое из. |
таблиц нормального |
распре |
||
деления и соответствующее тому, что в |
||||
95 случаях из 100 истинное |
значение |
X |
||
будет находиться в указанном интервале. |
||||
Если неизвестно истинное |
значение |
іх. |
и оно вы |
|
числяется по конечному числу данных |
П |
, вместо |
||
нормального распределения пользуются |
~Ь -распределе |
нием Стыодента, а доверительный интервал определяется
как |
_ |
< |
|
|
X ± 'Ь |
• |
/2.7/ |
Для справки приводим некоторые значения |
Ѣ для |
||
95% вероятности /см.таблицу |
3.2/. |
|
|
Следует |
помнить, что чем больше доверительная |
вероятность, тем шире доверительный интервал. Например, при 99% вероятности и числе данных 100 Ь равно не 1,98, а 2,63. Это соответствует тому факту, что с боль шей вероятностью можно гарантировать нахождение истинного среднего лишь в большем интервале, а также тому факту, что вероятность равенства среднего ариф метического и математического ожидания равна нулю /вероятность появления любого конкретного значения непрерывно распределенной случайной величины есть нуль/.
П р и м е р 2,2. Для найденного ранее /пример 2.1/
значения X = 80,51 с 95% вероятностью доверитель ный интервал по критерию Стьюдента будет равен
80,51 ± 2.26 = 80,51 ± 0,81 .
Это значит, что действительное среднее значение извлечения с принятой доверительной вероятностью может
быть, любым |
в диапазоне от 79,7 до 81,32%. |
Р а з д е л Ш. ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ |
|
■3.1. |
Понятие гипотезы |
Если в результате опытов или наблюдений получено некоторое количество данных, исследователь должен сделать вывод и принять решение. При этом чаще всего желательно ответить на вопросы такого рода:
1.Закономерны ли различия в результатах работы двух флотомащин /применения реагентов, проб и т.п,/ или они вызваны случайными причинами?
2.Одинаковы ли средние результаты работы двух фпотомашин или флотационных схем?
3.Имеется fui различие в разбросе результатов при применении различных реагентов или проб руды?
Общепринятым термином является термин г и п о
т е з а . |
Статистическая гипотеза - это некоторое |
п р е д |
п о л о ж е н и е относительно свойств гене |
ральной совокупности. Обычно это предположение заклю чается в том, что параметру приписывается некоторое значение.
Проверка гипотезы - это правило,по которому она принимается или»отвергается.
Ответив на поставленный вопрос, исследователь при нимает решение. При этом различают ошибки первого и второго рода.
Ошибка первого ряда имеет место, когда мы подпи сываем наблюдаемым различиям эффект, которого на самом деле нет.
Ошибка второго ряда имеет место, когда мы игнори руем эффект, имеющийся в действительности.
Характер этих двух "ошибок весьма различен в зави-- симости от ситуации. Так, если при испытаниях двух ти пов реагентов не столь существенно отдать предпочтение ошибке первого или второго ряда, то при принятии реше ния о замене оборудования желательно иметь как можно менршую оошибку первого ряда, а при выборе средств
защиты от поражения током - |
ошибку второго рода. |
||
3.2. Проверка |
значимости |
с помощью |
|
|
. 1 |
- критерия |
|
Если два оператора проработали одинаковое время и |
|||
первый дал в |
П* |
смен кондиционный концентрат, ß>iaa > |
|
а второй в |
смен, то проверить гипотезу о том, что |
оба оператора работают одинаково,можно с помощью J)fа— -критерия.
Допустим, что среднее число смен с концентратом ß>3ag
постоянно и равно |
tti+Hz |
|
|
||
Тогда |
|
5 |
* |
|
|
|
|
|
|
|
|
_ |
( Пі |
2. |
) , |
(Пг ~ z ) |
|
|
ГСі + H-l |
|
nt + |
|
|
В общем случае |
г |
|
2 |
|
|
|
2 |
k |
( n LH - |
П і т) г |
|
|
i - |
Z |
* |
іт |
/3.1/ |
|
|
i*i |
|
||
где |
- наблюдаемое число событий • |
|
Піг - теоретически ожидаемое число событий /или сравниваемое/ ’
А - число групп сравниваемых событий.
Гипотеза считается принятой с определенной довери |
|
тельной вероятностью, если найденное значение jf* |
не |
меньше допустимой. |
jf |
либо вероятности |
находят |
|||||||||
Табличные значения |
||||||||||||
в зависимости от числа степеней свободы, обычно рав |
||||||||||||
ному |
Æ -1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вообще же это число н е з а в и с и м ы х |
|
|
||||||||||
групп наблюдений. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Для справок приводим таблицу значений'Функций |
./ |
|||||||||||
Замечание!' минимальное |
ожидаемое число событий |
|
||||||||||
одного рода |
должно равняться |
|
п я т и . |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица |
3.1 |
|
|
Таблица- |
|
для |
|
р |
= 95%. |
|
------ V- |
||||
число |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
3 |
4 |
.5 |
|
6 |
|
8 |
10 |
20 |
30 |
||
степей. ■1 |
|
|
||||||||||
свободы^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
' |
3,-84 5,99 7-,81 |
9,49 |
11,07 |
12,59 |
15,51 |
18,31 |
31,41 |
43,77 |
||||
П р и м е р |
3.1. Пусть первый |
|
* |
|
|
|||||||
оператор дал 19 смен |
||||||||||||
с кондиционным |
концентратом, |
а? |
второй |
11. Можно пи |
||||||||
утверждать с 95% вероятностью, что первый оператор ра |
||||||||||||
ботает |
лучше |
второго? |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
/ |
|
С19~15_1% |
1Й ДІ51 |
e 2 ix |
|
|
|||||
|
J' |
|
|
15 |
|
|
15 |
|
|
|
|
|
Число степеней свободы j- |
= 2~ L —1 |
|
|
|||||||||
Для 95% вероятности |
и |
|
/ |
= 1 |
|
находим таблич |
||||||
ное значение |
J |
= 3,84. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Следовательно, нет оснований утверждать, что операто |
||||||||||||
ры работают |
различно. - |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Заметим кстати, чтр с гораздо более низкой вероятно |
||||||||||||
стью, |
например, |
50%, что утверждение может быть принято. |
|
.3.3. Проверка различия результатов с помощью |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
Ь - критерия |
/Стьюдента/ |
|
|
|
|
|
||||
|
Если 'известно некоторое эталонное значение |
Х 0 |
и |
|
||||||||||
полученное в результате опыта или измерения по |
/7 |
|
|
|||||||||||
данным |
X |
, причем известна среднеквадратичная ошиб |
|
|||||||||||
ка измерения |
|
, то |
вычисляется отношение |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
+ |
|
= |
.g .:ig g . |
|
|
/3.2/ |
|
|||
|
|
|
|
Lpact. |
|
|
jj_ |
|
|
|
|
|||
|
Если t |
расчетное при принятой доверительной вер о |
|
|||||||||||
ятности |
р |
болыйе |
"6 |
табличного, найденного при чис |
|
|||||||||
ле степеней свободы |
П - і |
|
, то |
различие |
значимо. |
|
|
|||||||
|
|
|
Значешя |
Ù |
для |
р |
= 95% |
Таблица |
3.2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Число |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
$ |
|
степе- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ней |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
'8 |
8 ‘ |
10 |
15 |
20 |
30 |
со» |
|
СВООО-* |
||||||||||||||
д ы ,/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
12,7 |
4,30 |
3,18 |
2,78 2,57 |
2,45 |
2,31 |
2,23 |
2,13 |
2,09 2,041 |
9б |
||||
|
Если |
имеются два |
результата |
и |
Xj_ |
, то разли |
|
чие между ними проверяется по критерию Стьюдента. Для этого вычисляется отношение
Если |
, |
|
С/“ « - “ |
W |
x j |
' |
|
t- |
расчетное при принятой доверительной в о |
||||||
роятности |
|
р |
больше |
t |
типичного, то. различие |
||
имеется. |
|
|
|
свободы при применении критерия |
|||
Число |
степеней |
||||||
Стьюдента |
J- |
s= |
Пі+Пі —2. |
где tli и fia |
|||
соответственно, |
объем первой |
и второй выборок. |
П р и м е р |
3.2. Пусть при испытании |
дь^л |
флота |
||||||||||
ционных |
схем |
получены результаты |
|
|
|
|
|
||||||
Номер на |
1 |
|
2 |
3 |
|
?" " I |
|
t |
|
|
|
||
блюдения, |
|
4 |
і 5 I ,6 |
І |
7 |
•8j 1 |
9 |
10 |
|||||
п |
|
|
|
|
|
|
|
! |
|
|
|
|
|
Извлечение |
|
|
|
|
|
|
і |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
по первой |
91 |
90 |
92 |
90 J87 ;•94 |
ï |
92 ! 93 ! |
90 |
9А |
|||||
схеме, |
£ |
|
|
|
|
|
|
1 |
і |
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
Извлечение |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
і |
|
|||
до второй |
88 |
93 |
90 |
85 |
|
89 , 86 ! |
89 j 89 î |
9Д |
|||||
схеме, |
^ |
|
90 f |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
\1 |
! |
ï |
1 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
— -J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь і |
= |
91,0; |
|
|
|
£ я = |
і&Яі0(; |
|
|
|
||
|
6 ^ = |
і,95; |
|
|
|
6 ^ .* |
«,Мі |
|
|
||||
|
|
|
о,85; |
|
|
= |
ір.77; |
|
|
||||
І« Ѵ Д ,) = / |
5 1 , + і Дг |
= |
|< М » Ѵ ѵ .7 ‘ = ^00<і. |
|
|||||||||
Примененная формула для |
|
|
сцраведпива |
лишь |
|
||||||||
при равных |
Л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t^асг. |
|
51,0 - 89,0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
1, 001* |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Число |
степеней |
свободы |
£ |
= ,18, |
|
|
|
|
|
||||
По таблице |
3.2 |
табличное |
значение |
it |
,равно при |
||||||||
мерно 2.11, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Следовательно |
гипотеза |
о том, что |
первая |
схема |
|
дает на 2% больше извлечения при принятой доверитель ной вероятности не может быть принята.
Напомним, что может быть найдена вероятность р , с которой различие может быть принято. Так, по табли цам fне приводимым в данном пособии получаем, что
при |
р = 92-93% гипотеза о различии флотационных |
схем |
может быть принята. |
Теперь Исследователь, исходя из возможных послед ствий принятий решения' должен решить, Достаточна ли эта Вероятность ДЛЯ принятиярешения,~~например, опё — рѳХоДе fifâ перйую схему или нет,
3РІроверка различия в разбросе-результатов
'/сравнение дисперсий/
Сравнение Дйух дисперсий осуществляется по. Г кри терию /ФйіНёра/, представляющего собою отношение боль-; щей дисперсии к меньшей J j ; Сравнение
осугде ствдяетсй ь зависимости от числа степеней свобо
ды обеих дисперсий |
j-t |
и |
|
|
, |
обычно представ |
||||||
ляющих собой число Используемых для вычисления дис |
||||||||||||
персий Данных |
минус |
единица |
|
/в общем случае - |
|
|||||||
чйсло вычисляемых |
показателей/ |
|
|
|
|
|
||||||
|
Если |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
fleet. |
- ÿ - |
У |
Г |
|
( і і і |
л |
) ) |
. |
/а -4/ |
|
то |
считается, что дисперсия і |
; |
значимо |
отличается |
||||||||
от |
І і . |
|
|
|
|
|
смотри |
в табл.3.3. |
||||
|
Некоторые^ значения |
Г табл- |
|
|||||||||
|
|
Значения критерия Фишера при |
Таблица |
3.3 |
||||||||
|
|
Р |
- 96% |
|
||||||||
щ |
- |
|
|
|
|
. |
> |
, щші— ,, ,ѵ--------;----- — |
||||
Число Clгепеней свободы бсльшей дисперсии ^ |
||||||||||||
s p - a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
« |
jr |
1 |
2 |
3 |
|
5 |
|
10 |
|
20 |
30 |
|
0)3 |
|
|
|
|
||||||||
шft« g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
181 |
200 |
216 |
230 |
|
242 |
|
248 |
250 |
254 |
|
|
2 |
18,51 |
19,0 |
19,1 |
19,3 |
|
19,4 |
19,45 |
19*46- |
19,5 |
||
|
3 |
10,13 |
9,55 |
9,28 |
9,01 |
|
8,7 |
8,66 |
8,62 |
8,53 |
||
|
5 |
6,61 |
5,79 |
5,41 |
5,05 |
|
4,74 |
4,56 |
4,50 |
4,36 |
||
10 |
4,96 |
4,10 |
3,71 |
3,33 |
|
2,98 |
2,77 |
2,70 |
2,54 |
|||
15 |
4.54 |
3,68 |
3,29 |
2,90 |
|
2,54 |
2,33 |
2,25 |
2,07 |
—
П р и м е р 3.3. Используя данные примера |
3.2 |
|||
находим |
FpattS |
2,31 _ |
1 іо |
|
|
ТЖ |
' |
|
|
= Ѳ и |
= 9, |
fmafy |
при р = Ѳ5% равно |
3,2. |
Следовательно дисперсии незначимо отличаются друг от друга.
Проверка однородности нескольких дисперсий, когда во всех опытах одинаковое количество повторений, осу ществляется по критерию Кохрена, Для этого находят
$ тех “ максимальную дисперсию, которая делится |
на |
||
сумму |
всех дисперсий |
J 8, |
|
|
G |
г- , |
|
|
J люх |
||
|
/маг - |
|
/ 3 , 5 / |
Гипотеза об однородности дисперсий подтверждается, |
|||
если |
^ ß /даЛ /по |
таблицам для критерия Кохрена/. |
|
Когда имеется разное число повторных опытов, |
приме- |
няется критерий Бартпета, который является сравнительно сложным.
Имеется одна дополнительная возможность упростить расчет. Из всех Дисперсий выделяются наибольшая и наи меньшая и по, критерию Ф тера проверяется, однородны ли они. Если они отличаются не значимо, то и всю группу дисперсий можно считать однор одной.
Ра з д е л 1У. ОШИБКИ ОПЫТОВ
1.4.Виды ошибок
Результаты опытов обычно не являются точными. По
различным причинам результаты любых двух параллель ных опытов отличаются друг от друга, за исключением случайных совпадений.
В .обогащении точность результатов опыта нередко бывает весьма низкой. В св гзи с этим важнейшей харак теристикой результата опыта является о m и б к а.
Все ошибки принято подразделять на:
.1. Систематические,
2.Случайные,
3.Промахи.
Ксистематическим ошибкам относятся постоянные
для данной серии опытов ошибки, либо изменяющиеся по определенному закону. Обычно величину этих ошибок и закон их изменения можно изучить и определять коли чественно.
Кслучайным относятся ошибки, действующие нерегу лярно и появление которых заранее предсказать обычно невоэможніо. Как правило, на появление случайных оши бок влияет большое количество причин /по большей час ти неизвестных/. Поэтому при изучении случайных оши бок рассматриваются не закономерности появления ошиб ки каждого опыта, а статистические закономерности появления ошибок.
Кпромахам относятся особо большие случайные ошиб ки, связанные с непредвиденным изменением условий опы тов, качества измерений и т.п. В ряде случаев причины промаха можно вскрыть. Результаты опыта, которые мо гут быть расценены как промахи, должны быть исключены из рассмотрения. Выделение промахов производится а по
мощью специальных правил.
4.2.Общие соображения о вычислении ошибок .
Если известно неустраненная систематическая £,на и случайная £с ошибки опыта, то предельная £, пр Ошибка опыта будет равна
6л/> |
= 6 НС. +■6 |
С . |
/4.1/ |
Напомним, что |
желательно |
всегда |
выполнять усло |
вие £, нс О .
Если известны отдельные составляющие случайной ошибки,то полная случайная ошибка определится по фор
муле
/ _ 1 ГТ я
, 4 ‘ .а + ,сг + |
2/ |
L-1 |