Измерения, проводимые в опытах эксперимента, сопровождаются ошибками, ввиду конечной точности приборов и не идеальности условий эксперимента. Ошибки делятся на три типа: систематические, грубые и случайные.
Из-за наличия ошибок, точное значение измеряемой величины y* установить не удается. Поэтому при n повторных измерений одной и той же величины y* получают серию различных результатов и наиболее вероятной оценкой измеряемой величины y* будет являться среднее значение результатов серии. .
xsr = mean(y);
Замена точного значения измеряемой величины y* значением влечёт ошибку, значение которой точно указать нельзя, а можно определить приближенно с необходимой доверительной вероятностью Нам надо определить величину в неравенстве Очевидно, будет тем больше, чем с больше вероятностью мы будем её определять, чем грубее был проведен эксперимент и чем меньше n (количество опытов в серии измерений). Для оценки качества измерений, вводят понятие дисперсии, которая вычисляется по формуле: s2x=var(y);
|
|
Среднеквадратичным отклонением или стандартом называют величину: standx=std(y);
Для определения, является ли измеренное значение грубой ошибкой, можно воспользоваться U критерием: Если Uрасч > Up,f, то подозреваемое значение с вероятностью b является грубой шибкой. Грубая ошибка исключается из серии.
Критерий Up,f определяется при уровне значимости p = 1 – b и числе степеней свободы f = n – 2. | function x=U(p,f) tr=t(2*p/(f+2),f); x=tr*sqrt((f+1)/(f+tr^2)); |
В статистике доверительную ошибку вычисляют по формуле:
tp,f – критерий Стьюдента, который определяется при р = 1 – b и f = n – 1. | function x=t(p,f) x=tinv(1-p/2, f); |
Интервал, который с доверительной вероятностью b накрывает точное значение y* определяется значением и называется доверительным и определяется как:
Блок-схема