Содержание
Каждый исследователь, который проводит эксперимент и получает конкретный результат, должен задать вопрос: «Могу ли я сделать это снова?» Повторяемость является мерой вероятности того, что ответ будет положительным. Чтобы рассчитать повторяемость, вы проводите один и тот же эксперимент несколько раз и выполняете статистический анализ результатов. Повторяемость связана со стандартным отклонением, и некоторые статистики считают два эквивалента. Однако вы можете пойти еще дальше и приравнять повторяемость к стандартному отклонению от среднего, которое вы получите, поделив стандартное отклонение на квадратный корень из числа выборок в наборе выборок.
TL; DR (слишком долго; не читал)
Стандартное отклонение серии экспериментальных результатов является мерой повторяемости эксперимента, который дал результаты. Вы также можете пойти еще дальше и приравнять повторяемость к стандартному отклонению от среднего.
Расчет повторяемости
Чтобы получить надежные результаты для повторяемости, вы должны быть в состоянии выполнить одну и ту же процедуру несколько раз. В идеале, один и тот же исследователь проводит одну и ту же процедуру с использованием одних и тех же материалов и измерительных приборов в одинаковых условиях окружающей среды и проводит все испытания в течение короткого периода времени. После того, как все эксперименты завершены и результаты записаны, исследователь вычисляет следующие статистические величины:
Значит: Среднее значение - это в основном среднее арифметическое. Чтобы найти его, вы суммируете все результаты и делите их на количество результатов.
Среднеквадратичное отклонение: Чтобы найти стандартное отклонение, вычтите каждый результат из среднего значения и возведите в квадрат разницу, чтобы убедиться, что у вас есть только положительные числа. Суммируйте эти квадратные различия и разделите на число результатов минус один, а затем возьмите квадратный корень из этого коэффициента.
Стандартное отклонение от среднего: Стандартное отклонение от среднего - это стандартное отклонение, деленное на квадратный корень из числа результатов.
Независимо от того, принимаете ли вы повторяемость за стандартное отклонение или стандартное отклонение от среднего, верно, что чем меньше число, тем выше повторяемость и тем выше достоверность результатов.
пример
Компания хочет продать устройство, которое запускает шары для боулинга, утверждая, что устройство точно запускает шары с количеством футов, выбранных на циферблате. Исследователи установили циферблат на 250 футов и проводят повторные тесты, отбирая мяч после каждого испытания и перезапуская его, чтобы устранить изменчивость веса. Они также проверяют скорость ветра перед каждым испытанием, чтобы убедиться, что она одинакова для каждого запуска. Результаты в ногах:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Чтобы проанализировать результаты, они решили использовать стандартное отклонение от среднего в качестве меры повторяемости. Они используют следующую процедуру для его расчета:
Среднее значение - это сумма всех результатов, деленная на количество результатов = 250 футов.
Чтобы вычислить сумму квадратов, они вычитают каждый результат из среднего значения, возводят в квадрат разницу и складывают результаты:
(0)2 + (4)2 + (-1)2 + (3)2 + (-5)2 + (1)2 + (0)2 + (-2)2 = 56
Они находят SD, деля сумму квадратов на количество испытаний минус один и беря квадратный корень из результата:
SD = квадратный корень из (56 ÷ 7) = 2,83.
Они делят стандартное отклонение на квадратный корень из числа испытаний (n), чтобы найти стандартное отклонение среднего значения:
SDM = SD ÷ корень (n) = 2,83 ÷ 2,83 = 1.
SD или SDM 0 идеально. Это означает, что между результатами нет различий. В этом случае SDM больше 0. Несмотря на то, что среднее значение всех испытаний такое же, как и при наборе показаний, результаты различаются, и компания сама решает, достаточно ли низкая дисперсия для удовлетворения его стандарты.