- •2. Попередня обробка результатів вимірювань
- •2.1. Виключення грубих похибок
- •2.2. Способи виключення систематичних похибок
- •2.2.1. Аналітичне виключення систематичних похибок
- •2.2.2. Експериментальне виключення систематичних похибок
- •Звідки отримуємо
- •2.2.3. Рандомізація
- •2.3. Групування експериментальних даних
- •Таблиця 2.1
- •Причому
- •2.4. Експериментальне встановлення
- •2.4.1. Визначення центра розподілу похибок (дійсного значення вимірюваної величини)
- •2.4.2. Визначення експериментальних моментів розподі-лу похибок
- •2.4.9. Визначення інформаційних характеристик розподілу похибок
- •2.5. Критерій 2 (Пірсона)
- •Таблиця 2.3
- •2.6. Критерій 2 (Мізеса – Смірнова)
- •2.7. Складовий критерій
- •2.8. Критерій w
- •2.9. Графоаналітичний спосіб перевірки
- •Нормованої функції Лапласа
- •Додаток 14. Залежність y від значення інтеграла Лапласа ф(y)
2.8. Критерій w
Даний
критерій може використовуватися для
перевірки нормальності розподілу
експериментальних даних згідно з СТ
СЭВ 119078
для вибірок об’ємом
від 3 до 50 результатів спостережень [2].
При цьому необхідно насамперед
упорядкувати вибірку, розмістивши всі
спостереження xi
у порядку зростання, тобто у вигляді
варіаційного ряду
.
Вихідні дані слід записати у розрахункову
таблицю (табл. 2.4)
Таблиця 2.4
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
l |
|
|
|
|
... |
... |
… |
|
|
|
|
... |
... |
2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
У
нижній половині третього стовпчика
таблиці знизу вверх записують значення
j
від 1 до
,
причому
,
якщо n
– парне, i
при непарному n.
Із таблиць (див. додаток 12) для відповідних
n
i
знаходять значення коефіцієнта an-j+1
для j
від 1 до
і записують їх знизу вверх у четвертому
стовпчику. Потім підраховують різниці
xn-j+1-xj,
які заносять у п’ятий стовпчик. Результати
построкового перемноження вмісту
стовпчиків 4 і 5 записують у шостий
стовпчик. Далі підраховують характеристики
;
(2.45)
.
(2.46)
Звідки обчислюють критерій
.
(2.47)
Задаючись певним рівнем значимості , який відображає найбільшу ймовірність помилковості гіпотези про приналежність даної вибірки до нормальної генеральної сукупності, по відповідним таблицям (див. додаток 13) у залежності від n знаходять W.
При W > W вважають, що гіпотеза справедлива і дослідний розподіл не суперечить нормальному закону. При W < W гіпотеза про приналежність до нормального закону розподілу відкида- ється.
2.9. Графоаналітичний спосіб перевірки
відповідності дослідного розподілу нормальному
Цей спосіб передбачає використання ймовірнісної сітки, на якій за певними правилами будується графік емпіричного розподілу для аналізуємої вибірки. За конфігурацією цього графіка судять про те, чи відповідає дослідний розподіл нормальному закону (ГОСТ 11.008–75).
Існує декілька варіантів такої побудови. Розглянемо найбільш зручний з них – з простими обчисленнями і прямолінійним графіком для нормального закону розподілу [2]. Даний варіант може використовуватись у вибірках з числом спостережень від 3 до 40.
Таблиця 2.5
-






1
2
3
4
5
6
Перш за все вибірку впорядковують у вигляді варіаційного ряду. Дані розрахунку заносять у таблицю (табл. 2.5). Якщо якесь значення результатів спостережень у такому варіаційному ряді повторюється кілька разів, то в таблицю вони записуються в другий стовпчик тільки один раз, але вказують (в третьому стовпчику) кількість цих однакових значень (тобто частоту nj даної варіанти xj в упорядкованій вибірці). Для значень xj , які не повто-рюються, частота nj =1.
У
наступному четвертому стовпчику з
наростаючим підсумком записують так
звані“накопичені
частоти“
Nj,
тобто сума значень nj
від початку
до даного xj
включно:
,
для останнього
-го
рядка
.
Після чого обчислюють значення інтеграла
Лапласа згідно з виразом
Ф(
yj
)
,
(2.48)
які заносять у п’ятий стовпчик.
Знаючи Ф( yj ) по відповідних таблицях можна знайти значення yj для цього може бути використана таблиця додатку 2, однак зручніше користуватись спеціальною “оберненою“ таблицею (див. додаток 14). Для кожної пари значень xj i yj відмічають точки в прямокутній координатній системі з рівно-мірними шкалами як по осі абсцис x, так і по осі ординат y. З’єднавши точки, отримаємо графік функції yj= ( xj ). Якщо цей графік прямолінійний, то дана вибірка не суперечить нормальному закону розподілу, якщо ж графік криволінійний, то вибірка не відповідає нормальному закону. По формі кривої можна наближено судити про характер закону розподілу (рис. 2.5). Правостороння асиметрія означає, що права гілка кривої пологіша (більш витягнута) ніж ліва і, навпаки, при лівосторонній асиметрії – більш витягнута ліва гілка.
Додатки
Додаток 1. Густина стандартного нормального розподілу
![]()
|
y |
f( y ) |
y |
f( y ) |
y |
f( y ) |
|
0 |
0,3989 |
1,4 |
0,1497 |
2,8 |
0,0079 |
|
0,1 |
0,3970 |
1,5 |
0,1295 |
2,9 |
0,0060 |
|
0,2 |
0,3910 |
1,6 |
0,1109 |
3,0 |
0,0044 |
|
0,3 |
0,3814 |
1,7 |
0,0940 |
3,1 |
0,0033 |
|
0,4 |
0,3683 |
1,8 |
0,0790 |
3,2 |
0,0024 |
|
0,5 |
0,3521 |
1,9 |
0,0656 |
3,3 |
0,0017 |
|
0,6 |
0,3332 |
2,0 |
0,0540 |
3,4 |
0,0012 |
|
0,7 |
0,3123 |
2,1 |
0,0440 |
3,5 |
0,0009 |
|
0,8 |
0,2897 |
2,2 |
0,0355 |
3,6 |
0,0006 |
|
0,9 |
0,2661 |
2,3 |
0,0283 |
3,7 |
0,0004 |
|
1,0 |
0,2420 |
2,4 |
0,0224 |
3,8 |
0,0003 |
|
1,1 |
0,2179 |
2,5 |
0,0175 |
3,9 |
0,0002 |
|
1,2 |
0,1942 |
2,6 |
0,0136 |
4,0 |
0,0001 |
|
1,3 |
0,1714 |
2,7 |
0,0104 |
|
|
Додаток
2. Інтеграл Лапласа Ф(
y
)
|
|
y |
Ф( y ) |
y |
Ф( y ) |
y |
Ф( y ) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
|
0,00 |
0,0000 |
0,75 |
0,2734 |
1,50 |
0,4332 | |||||||
|
|
01 |
0040 |
76 |
2764 |
51 |
4345 | |||||||
|
|
02 |
0080 |
77 |
2794 |
52 |
4357 | |||||||
|
|
03 |
0120 |
78 |
2823 |
53 |
4370 | |||||||
|
|
04 |
0160 |
79 |
2852 |
54 |
4382 | |||||||
|
|
0,05 |
0,0199 |
0,80 |
0,2881 |
1,55 |
0,4394 | |||||||
|
|
06 |
0239 |
81 |
2910 |
56 |
4406 | |||||||
|
|
07 |
0279 |
82 |
2939 |
57 |
4418 | |||||||
|
|
08 |
0319 |
83 |
2967 |
58 |
4430 | |||||||
|
|
09 |
0359 |
84 |
2995 |
59 |
4441 | |||||||
|
|
0,10 |
0,0398 |
0,85 |
0,3023 |
1,60 |
0,4452 | |||||||
|
|
11 |
0438 |
86 |
3051 |
61 |
4463 | |||||||
|
|
12 |
0478 |
87 |
3078 |
62 |
4474 | |||||||
|
13 |
0517 |
88 |
3106 |
63 |
4484 | ||||||||
|
14 |
0557 |
89 |
3133 |
64 |
4495 | ||||||||
|
0,15 |
0,0596 |
0,90 |
0,3159 |
1,65 |
0,4505 | ||||||||
|
16 |
0636 |
91 |
3186 |
66 |
4515 | ||||||||
|
17 |
0675 |
92 |
3212 |
67 |
4525 | ||||||||
|
18 |
0714 |
93 |
3238 |
68 |
4535 | ||||||||
|
19 |
0753 |
94 |
3264 |
69 |
4545 | ||||||||
|
0,20 |
0,0793 |
0,95 |
0,3289 |
1,70 |
0,4554 | ||||||||
|
21 |
0832 |
96 |
3315 |
71 |
4564 | ||||||||
|
22 |
0871 |
97 |
3340 |
72 |
4573 | ||||||||
|
23 |
0910 |
98 |
3365 |
73 |
4582 | ||||||||
|
24 |
0948 |
99 |
3389 |
74 |
4591 | ||||||||
|
0,25 |
0,0987 |
1,00 |
3413 |
1,75 |
0,4599 | ||||||||
|
26 |
1026 |
01 |
3438 |
76 |
4608 | ||||||||
|
27 |
1064 |
02 |
3461 |
77 |
4616 | ||||||||
|
28 |
1103 |
03 |
3485 |
78 |
4625 | ||||||||
|
29 |
1141 |
04 |
3508 |
79 |
4633 | ||||||||
|
0,30 |
0,1179 |
1,05 |
0,3531 |
1,80 |
0,4641 | ||||||||
|
31 |
1217 |
06 |
3554 |
81 |
4648 | ||||||||
|
32 |
1255 |
07 |
3577 |
82 |
4656 | ||||||||
|
33 |
1293 |
08 |
3599 |
83 |
4664 | ||||||||
|
34 |
1331 |
09 |
3621 |
84 |
4671 | ||||||||
|
0,35 |
0,1368 |
1,10 |
0,3643 |
1,85 |
0,4678 | ||||||||
|
36 |
1406 |
11 |
3665 |
86 |
4686 | ||||||||
|
37 |
1443 |
12 |
3686 |
87 |
4693 | ||||||||
|
38 |
1480 |
13 |
3708 |
88 |
4700 | ||||||||
|
39 |
1517 |
14 |
3729 |
89 |
4706 | ||||||||
|
0,40 |
0,1554 |
1,15 |
0,3749 |
1,90 |
0,4713 | ||||||||
|
41 |
1591 |
16 |
3770 |
91 |
4719 | ||||||||
|
42 |
1628 |
17 |
3790 |
92 |
4726 | ||||||||
|
43 |
1664 |
18 |
3810 |
93 |
4732 | ||||||||
|
44 |
1700 |
19 |
3830 |
94 |
4738 | ||||||||
|
0,45 |
0,1736 |
1,20 |
0,3849 |
1,95 |
0,4744 | ||||||||
|
46 |
1772 |
21 |
3869 |
96 |
4750 | ||||||||
|
47 |
1808 |
22 |
3888 |
97 |
4756 | ||||||||
|
48 |
1844 |
23 |
3907 |
98 |
4762 | ||||||||
|
49 |
1879 |
24 |
3925 |
99 |
4767 | ||||||||
|
0,50 |
0,1915 |
1,25 |
0,3944 |
2,00 |
0,4772 | ||||||||
|
51 |
1950 |
26 |
3962 |
05 |
4798 | ||||||||
|
52 |
1985 |
27 |
3980 |
10 |
4821 | ||||||||
|
53 |
2019 |
28 |
3997 |
15 |
4842 | ||||||||
|
54 |
2054 |
29 |
4015 |
20 |
4861 | ||||||||
|
0,55 |
0,2088 |
1,30 |
0,4032 |
2,25 |
0,4878 | ||||||||
|
56 |
2123 |
31 |
4049 |
30 |
4893 | ||||||||
|
|
57 |
2157 |
32 |
4066 |
35 |
4906 | |||||||
|
|
58 |
2190 |
33 |
4082 |
40 |
4918 | |||||||
|
|
59 |
2224 |
34 |
4099 |
45 |
4929 | |||||||
|
|
0,60 |
0,2257 |
1,35 |
0,4115 |
2,50 |
0,4938 | |||||||
|
|
61 |
2291 |
36 |
4131 |
55 |
4946 | |||||||
|
|
62 |
2324 |
37 |
4147 |
60 |
4953 | |||||||
|
|
63 |
2357 |
38 |
4162 |
65 |
4960 | |||||||
|
|
64 |
2389 |
39 |
4177 |
70 |
4965 | |||||||
|
|
0,65 |
2422 |
1,40 |
0,4192 |
2,75 |
0,4970 | |||||||
|
|
66 |
2454 |
41 |
4207 |
80 |
4974 | |||||||
|
|
67 |
2486 |
42 |
4222 |
85 |
4978 | |||||||
|
|
68 |
2517 |
43 |
4236 |
90 |
4981 | |||||||
|
|
69 |
2549 |
44 |
4251 |
95 |
4984 | |||||||
|
|
0,70 |
0,2580 |
1,45 |
0,4265 |
3,00 |
0,4986 | |||||||
|
|
71 |
2611 |
46 |
4278 |
10 |
4990 | |||||||
|
|
72 |
2642 |
47 |
4292 |
20 |
4993 | |||||||
|
|
73 |
2673 |
48 |
4306 |
30 |
4995 | |||||||
|
|
74 |
2703 |
49 |
4319 |
40 |
4997 | |||||||
|
|
|
|
|
|
4,00 |
0,4999 | |||||||
Додаток
3. Квантілі нормального
розподілу (при
та
)
|
|
|
x |
|
|
x |
|
0,0013 |
0,13 |
- 3,0000 |
0,6 |
60 |
0,2019 |
|
0,0025 |
0,25 |
- 2,8070 |
0,7 |
70 |
0,5244 |
|
0,0050 |
0.50 |
- 2,5758 |
0,8 |
80 |
0,8416 |
|
0,0100 |
1,00 |
- 2,3263 |
0,9 |
90 |
1,2816 |
|
0,0228 |
2,28 |
- 2,0000 |
0,95 |
95 |
1,6449 |
|
0,025 |
2,5 |
- 1,9560 |
0,975 |
97,5 |
1,9560 |
|
0,05 |
5 |
- 1,6449 |
0,9772 |
97,72 |
2,0000 |
|
0,1 |
10 |
- 1,2816 |
0,9900 |
99,00 |
2,3263 |
|
0,2 |
20 |
- 0,8416 |
0,9950 |
99,50 |
2,5758 |
|
0,3 |
30 |
- 0,5244 |
0,9975 |
99,75 |
2,8070 |
|
0,4 |
40 |
- 0,2019 |
0,9987 |
99,87 |
3,0000 |
|
0,5 |
50 |
0,0000 |
|
|
|
Додаток 4. Коефіцієнт Mk
|
k |
Mk |
k |
Mk |
k |
Mk |
|
1 |
1,253 |
10 |
1,025 |
19 |
1,013 |
|
2 |
1,128 |
11 |
1,023 |
20 |
1,013 |
|
3 |
1,085 |
12 |
1,021 |
25 |
1,010 |
|
4 |
1,064 |
13 |
1,019 |
30 |
1,008 |
|
5 |
1,051 |
14 |
1,018 |
35 |
1,007 |
|
6 |
1,042 |
15 |
1,017 |
40 |
1,006 |
|
7 |
1,036 |
16 |
1,016 |
45 |
1,006 |
|
8 |
1,032 |
17 |
1,015 |
50 |
1,005 |
|
9 |
1,028 |
18 |
1,014 |
60 |
1,004 |
Додаток
5. Коефіцієнт
довіри
![]()
|
k |
При
|
k |
При
| ||||
|
0,95 |
0,99 |
0,999 |
0,95 |
0,99 |
0,999 | ||
|
1 |
12,706 |
63,657 |
636,619 |
19 |
2,093 |
2,861 |
3,883 |
|
2 |
4,303 |
9,925 |
31,598 |
20 |
2,086 |
2,845 |
3,850 |
|
3 |
3,182 |
5,841 |
12,941 |
21 |
2,080 |
2,831 |
3,819 |
|
4 |
2,776 |
4,604 |
8,610 |
22 |
2,074 |
2,819 |
3,792 |
|
5 |
2,571 |
4,032 |
6,859 |
23 |
2,069 |
2,807 |
3,797 |
|
6 |
2,447 |
3,707 |
5,959 |
24 |
2,064 |
2,797 |
3,745 |
|
7 |
2,365 |
3,499 |
5,405 |
25 |
2,060 |
2,787 |
3,725 |
|
8 |
2,306 |
3,355 |
5,041 |
26 |
2,056 |
2,779 |
3,707 |
|
9 |
2,262 |
3,250 |
4,781 |
27 |
2,052 |
2,763 |
3,674 |
|
10 |
2,228 |
3,169 |
4,587 |
28 |
2,048 |
2,763 |
3,674 |
|
11 |
2,201 |
3,106 |
4,437 |
29 |
2,045 |
2,756 |
3,659 |
|
12 |
2,179 |
3,055 |
4,318 |
30 |
2,042 |
2,750 |
3,646 |
|
13 |
2,160 |
3,012 |
4,221 |
40 |
2,021 |
2,704 |
3,551 |
|
14 |
2,145 |
2,977 |
4,140 |
50 |
2,008 |
2,677 |
3,497 |
|
15 |
2,131 |
2,947 |
4,073 |
60 |
2,000 |
2,660 |
3,460 |
|
16 |
2,120 |
2,921 |
4,015 |
80 |
1,990 |
2,639 |
3,416 |
|
17 |
2,110 |
2,898 |
3,965 |
100 |
1,984 |
2,626 |
3,391 |
|
18 |
2,101 |
2,878 |
3,922 |
|
1,960 |
2,576 |
3,291 |
Додаток
6. Значення
(для
=0,95)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1,15 |
9 |
2,11 |
15 |
2,41 |
21 |
2,58 |
27 |
2,68 |
|
4 |
1,46 |
10 |
2,18 |
16 |
2,44 |
22 |
2,59 |
28 |
2,69 |
|
5 |
1,67 |
11 |
2,23 |
17 |
2,48 |
23 |
2,61 |
29 |
2,69 |
|
6 |
1,82 |
12 |
2,29 |
18 |
2,50 |
24 |
2,63 |
30 |
2,70 |
|
7 |
1,94 |
13 |
2,33 |
19 |
2,53 |
25 |
2,65 |
|
|
|
8 |
2,03 |
14 |
2,37 |
20 |
2,56 |
26 |
2,66 |
|
|
Додаток 8. Значення функції a
|
Значення
|
Другий
знак після коми значення
| |||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
|
0,0 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
|
0,1 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,000 |
0,001 |
0,001 |
0,002 |
0,003 |
0,005 |
0,007 |
|
0,2 |
0,010 |
0,013 |
0,016 |
0,020 |
0,025 |
0,030 |
0,035 |
0,041 |
0,048 |
0,055 |
|
0,3 |
0,062 |
0,070 |
0,078 |
0,086 |
0,095 |
0,104 |
0,113 |
0,122 |
0,132 |
0,141 |
|
0,4 |
0,151 |
0,161 |
0,171 |
0,181 |
0,192 |
0,202 |
0,212 |
0,222 |
0,233 |
0,243 |
|
0,5 |
0,253 |
0,263 |
0,274 |
0,284 |
0,294 |
0,304 |
0,313 |
0,323 |
0,333 |
0,343 |
|
0,6 |
0,352 |
0,361 |
0,371 |
0,380 |
0,389 |
0,398 |
0,407 |
0,416 |
0,424 |
0,433 |
|
0,7 |
0,441 |
0,449 |
0,458 |
0,466 |
0,474 |
0,482 |
0,489 |
0,497 |
0,504 |
0,512 |
|
0,8 |
0,519 |
0,526 |
0,533 |
0,540 |
0,547 |
0,554 |
0,560 |
0,567 |
0,573 |
0,580 |
|
0,9 |
0,586 |
0,592 |
0,598 |
0,604 |
0,610 |
0,615 |
0,621 |
0,627 |
0,632 |
0,637 |
|
1,0 |
0,643 |
0,648 |
0,653 |
0,658 |
0,663 |
0,668 |
0,673 |
0,677 |
0,682 |
0.687 |
|
1,1 |
0,691 |
0,696 |
0,700 |
0,704 |
0,709 |
0,713 |
0,717 |
0,721 |
0,725 |
0,729 |
|
1,2 |
0,732 |
0,736 |
0,740 |
0,744 |
0,747 |
0,751 |
0,754 |
0,758 |
0,761 |
0,764 |
|
1,3 |
0,768 |
0,771 |
0,774 |
0,777 |
0,780 |
0,783 |
0,786 |
0,789 |
0,792 |
0,795 |
|
1,4 |
0,798 |
0,800 |
0,803 |
0,806 |
0,809 |
0,811 |
0,814 |
0,816 |
0,819 |
0,821 |
|
1,5 |
0,824 |
0,826 |
0,828 |
0,831 |
0,833 |
0,835 |
0,837 |
0,839 |
0,842 |
0,844 |
|
1,6 |
0,846 |
0,848 |
0,850 |
0,852 |
0,854 |
0,856 |
0,858 |
0,859 |
0,861 |
0,863 |
|
1,7 |
0,865 |
0,867 |
0,868 |
0,870 |
0,872 |
0,873 |
0,875 |
0,877 |
0,878 |
0,880 |
|
1,8 |
0,881 |
0,883 |
0,884 |
0,886 |
0,887 |
0,889 |
0,890 |
0,892 |
0,893 |
0,894 |
|
1,9 |
0,896 |
0,897 |
0,898 |
0,900 |
0,901 |
0,902 |
0,903 |
0,905 |
0,906 |
0,907 |
|
2,0 |
0,908 |
0,909 |
0,910 |
0,912 |
0,913 |
0,914 |
0,915 |
0,916 |
0,917 |
0,918 |
|
2,1 |
0,919 |
0,920 |
0,921 |
0,922 |
0,923 |
0,924 |
0,925 |
0,926 |
0,927 |
0,928 |
|
2,2 |
0,929 |
0,929 |
0,930 |
0,931 |
0,932 |
0,933 |
0,934 |
0,934 |
0,935 |
0,936 |
|
2,3 |
0,937 |
0,938 |
0,938 |
0,939 |
0,940 |
0,941 |
0,941 |
0,942 |
0,943 |
0,943 |
|
2,4 |
0,944 |
0,945 |
0,945 |
0,946 |
0,947 |
0,947 |
0,948 |
0,949 |
0,949 |
0,950 |
Додаток 11. Значення Р – процентних точок
