Conţinut
Fiecare cercetător care conduce un experiment și obține un rezultat anume trebuie să pună întrebarea: „Pot să fac asta din nou?” Repetabilitatea este o măsură a probabilității ca răspunsul să fie da. Pentru a calcula repetabilitatea, efectuați același experiment de mai multe ori și efectuați o analiză statistică asupra rezultatelor. Repetabilitatea este legată de abaterea standard, iar unii statisticieni consideră cele două echivalente. Cu toate acestea, puteți merge cu un pas mai departe și puteți echivala repetabilitatea la abaterea standard a mediei, pe care o obțineți împărțind abaterea standard la rădăcina pătrată a numărului de eșantioane dintr-un set de probe.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Abaterea standard a unei serii de rezultate experimentale este o măsură a repetabilității experimentului care a produs rezultatele. De asemenea, puteți merge cu un pas mai departe și puteți echivala repetabilitatea la abaterea standard a mediei.
Calcularea repetabilității
Pentru a obține rezultate fiabile pentru repetabilitate, trebuie să puteți efectua aceeași procedură de mai multe ori. În mod ideal, același cercetător efectuează aceeași procedură folosind aceleași materiale și instrumente de măsurare în aceleași condiții de mediu și efectuează toate încercările într-o perioadă scurtă de timp. Odată ce toate experimentele s-au încheiat și rezultatele înregistrate, cercetătorul calculează următoarele cantități statistice:
Rău: Media este practic media aritmetică. Pentru a găsi, sumați toate rezultatele și împărțiți la numărul de rezultate.
Deviație standard: Pentru a găsi abaterea standard, scade fiecare rezultat din medie și pătrunde diferența pentru a te asigura că ai doar numere pozitive. Sumați aceste diferențe pătrate și împărțiți la numărul de rezultate minus unu, apoi luați rădăcina pătrată a respectivului coeficient.
Abaterea standard a mediei: Abaterea standard a mediei este abaterea standard divizată la rădăcina pătrată a numărului de rezultate.
Indiferent dacă repetabilitatea este abaterea standard sau abaterea standard a mediei, este adevărat că numărul este mai mic, cu atât este mai mare repetabilitatea și cu atât fiabilitatea rezultatelor este mai mare.
Exemplu
O companie dorește să comercializeze un dispozitiv care lansează mingi de bowling, afirmând că dispozitivul lansează cu precizie bilele numărul de picioare selectate pe cadran. Cercetătorii au setat cadranul la 250 de picioare și au efectuat teste repetate, preluând mingea după fiecare încercare și relansându-l pentru a elimina variabilitatea în greutate. De asemenea, verifică viteza vântului înainte de fiecare încercare pentru a se asigura aceeași pentru fiecare lansare. Rezultatele în picioare sunt:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Pentru a analiza rezultatele, ei decid să utilizeze abaterea standard a mediei ca măsură a repetabilității. Ei utilizează următoarea procedură pentru a o calcula:
Media este suma tuturor rezultatelor împărțită la numărul de rezultate = 250 de metri.
Pentru a calcula suma pătratelor, acestea scad fiecare rezultat din medie, pătrund diferența și adaugă rezultatele:
(0)2 + (4)2 + (-1)2 + (3)2 + (-5)2 + (1)2 + (0)2 + (-2)2 = 56
Ei găsesc SD împărțind suma pătratelor la numărul de încercări minus unu și luând rădăcina pătrată a rezultatului:
SD = rădăcina pătrată a lui (56 ÷ 7) = 2,83.
Împărțesc abaterea standard la rădăcina pătrată a numărului de încercări (n) pentru a găsi abaterea standard a mediei:
SDM = SD ÷ rădăcină (n) = 2,83 ÷ 2,83 = 1.
Un SD sau SDM de 0 este ideal. Înseamnă că nu există variații între rezultate. În acest caz, SDM este mai mare de 0. Chiar dacă media tuturor încercărilor este aceeași cu citirea cadranului, există o variație între rezultate și depinde de companie să decidă dacă variația este suficient de mică pentru a satisface standardele sale.