Každý výzkumník, který provede experiment a získá konkrétní výsledek, si musí položit otázku: „Mohu to udělat znovu?“ Opakovatelnost je měřítkem pravděpodobnosti, že odpověď bude ano. Chcete-li vypočítat opakovatelnost, provedete stejný experiment několikrát a provedete statistickou analýzu výsledků. Opakovatelnost souvisí se směrodatnou odchylkou a někteří statistici ji považují za ekvivalentní. Můžete však jít o krok dále a srovnat opakovatelnost se standardní odchylkou průměru, kterou získáte vydělením směrodatné odchylky druhou odmocninou počtu vzorků v a sada vzorků.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Směrodatná odchylka řady experimentálních výsledků je měřítkem opakovatelnosti experimentu, který přinesl výsledky. Můžete také jít o krok dále a srovnat opakovatelnost se standardní odchylkou průměru.
Výpočet opakovatelnosti
Chcete-li získat spolehlivé výsledky opakovatelnosti, musíte být schopni provést stejný postup několikrát. V ideálním případě provede stejný výzkumník stejný postup s použitím stejných materiálů a měřicích přístrojů za stejných podmínek prostředí a provede všechny zkoušky v krátkém časovém období. Po skončení všech experimentů a zaznamenání výsledků vypočítá výzkumník následující statistické veličiny:
Znamenat:Průměr je v podstatě aritmetický průměr. Chcete-li jej najít, sečtěte všechny výsledky a vydělte je počtem výsledků.
Standardní odchylka:Chcete-li najít směrodatnou odchylku, odečtěte každý výsledek od střední hodnoty a vyrovnejte rozdíl, abyste měli jistotu, že máte pouze kladná čísla. Shrňte tyto čtvercové rozdíly a vydělte je počtem výsledků minus jedna, poté vezměte druhou odmocninu tohoto kvocientu.
Směrodatná odchylka průměru:Směrodatná odchylka průměru je směrodatná odchylka dělená druhou odmocninou počtu výsledků.
Ať už považujete opakovatelnost za směrodatnou odchylku nebo směrodatnou odchylku průměru, je to platí, že čím menší číslo, tím vyšší opakovatelnost a vyšší spolehlivost Výsledek.
Příklad
Společnost chce uvést na trh zařízení, které spouští bowlingové koule, a tvrdí, že zařízení přesně spouští koule podle počtu stop vybraných na číselníku. Vědci nastavili ciferník na 250 stop a prováděli opakované testy, po každém pokusu získali míč a znovu jej spustili, aby eliminovali variabilitu hmotnosti. Před každou zkouškou také kontrolují rychlost větru, aby zajistili, že je stejná pro každý start. Výsledky ve stopách jsou:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Aby mohli analyzovat výsledky, rozhodli se použít standardní odchylku průměru jako měřítko opakovatelnosti. K výpočtu používají následující postup:
Průměr je součet všech výsledků dělený počtem výsledků = 250 stop.
Chcete-li vypočítat součet čtverců, odečtou každý výsledek od průměru, umocní rozdíl a sečtou výsledky:
(0)^2 + (4)^2 + (-1)^2 + (3)^2 + (-5)^2 + (1)^2 + (0)^2 + (-2)^2 = 56
Zjistí SD vydělením součtu čtverců počtem pokusů mínus jedna a vynásobením druhé odmocniny výsledku:
\ text {SD} = \ sqrt {\ frac {56} {7}} = 2,83
Vydělí standardní směrodatnou odchylku druhou odmocninou počtu pokusů (n) a zjistí směrodatnou odchylku průměru:
\ text {SDM} = \ frac {\ text {SD}} {\ sqrt {n}} = \ frac {2,83} {2,83} = 1
Ideální je SD nebo SDM 0. To znamená, že mezi výsledky nejsou žádné rozdíly. V tomto případě je SDM větší než 0. I když je průměr všech pokusů stejný jako čtení číselníku, mezi nimi jsou rozdíly výsledky a je na společnosti, aby se rozhodla, zda je rozptyl dostatečně nízký, aby splnil svůj standardy.