Todo investigador que lleva a cabo un experimento y obtiene un resultado particular tiene que preguntarse: "¿Puedo hacer eso de nuevo?" La repetibilidad es una medida de la probabilidad de que la respuesta sea afirmativa. Para calcular la repetibilidad, realice el mismo experimento varias veces y realice un análisis estadístico de los resultados. La repetibilidad está relacionada con la desviación estándar y algunos estadísticos consideran que las dos son equivalentes. Sin embargo, puede ir un paso más allá y equiparar la repetibilidad a la desviación estándar de la media, que se obtiene al dividir la desviación estándar por la raíz cuadrada del número de muestras en un conjunto de muestra.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
La desviación estándar de una serie de resultados experimentales es una medida de la repetibilidad del experimento que produjo los resultados. También puede ir un paso más allá y equiparar la repetibilidad a la desviación estándar de la media.
Calcular la repetibilidad
Para obtener resultados confiables de repetibilidad, debe poder realizar el mismo procedimiento varias veces. Idealmente, el mismo investigador realiza el mismo procedimiento utilizando los mismos materiales e instrumentos de medición en las mismas condiciones ambientales y realiza todos los ensayos en un corto período de tiempo. Una vez terminados todos los experimentos y registrados los resultados, el investigador calcula las siguientes cantidades estadísticas:
Significar:La media es básicamente la media aritmética. Para encontrarlo, suma todos los resultados y divide por el número de resultados.
Desviación Estándar:Para encontrar la desviación estándar, resta cada resultado de la media y eleva al cuadrado la diferencia para asegurarte de tener solo números positivos. Sume estas diferencias al cuadrado y divídelas por el número de resultados menos uno, luego saca la raíz cuadrada de ese cociente.
Desviación estándar de la media:La desviación estándar de la media es la desviación estándar dividida por la raíz cuadrada del número de resultados.
Ya sea que tome la repetibilidad como la desviación estándar o la desviación estándar de la media, es Es cierto que cuanto menor es el número, mayor es la repetibilidad y mayor la confiabilidad del resultados.
Ejemplo
Una empresa quiere comercializar un dispositivo que lanza bolas de boliche, alegando que el dispositivo lanza con precisión las bolas el número de pies seleccionado en el dial. Los investigadores ajustaron el dial a 250 pies y realizaron pruebas repetidas, recuperando la pelota después de cada intento y volviéndola a lanzar para eliminar la variabilidad en el peso. También verifican la velocidad del viento antes de cada prueba para asegurarse de que sea la misma para cada lanzamiento. Los resultados en pies son:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Para analizar los resultados, deciden utilizar la desviación estándar de la media como medida de repetibilidad. Usan el siguiente procedimiento para calcularlo:
La media es la suma de todos los resultados dividida por el número de resultados = 250 pies.
Para calcular la suma de cuadrados, restan cada resultado de la media, elevan al cuadrado la diferencia y suman los resultados:
(0)^2 + (4)^2 + (-1)^2 + (3)^2 + (-5)^2 + (1)^2 + (0)^2 + (-2)^2 = 56
Hallan SD dividiendo la suma de cuadrados por el número de intentos menos uno y tomando la raíz cuadrada del resultado:
\ text {SD} = \ sqrt {\ frac {56} {7}} = 2,83
Dividen la desviación estándar por la raíz cuadrada del número de intentos (n) para encontrar la desviación estándar de la media:
\ text {SDM} = \ frac {\ text {SD}} {\ sqrt {n}} = \ frac {2.83} {2.83} = 1
Un SD o SDM de 0 es ideal. Significa que no hay variaciones entre los resultados. En este caso, el SDM es mayor que 0. Aunque la media de todas las pruebas es la misma que la lectura del dial, existe una variación entre las resultados, y depende de la empresa decidir si la varianza es lo suficientemente baja para cumplir con su normas.