Todo pesquisador que conduz um experimento e obtém um resultado específico deve fazer a pergunta: "Posso fazer isso de novo?" A repetibilidade é uma medida da probabilidade de que a resposta seja sim. Para calcular a repetibilidade, você conduz o mesmo experimento várias vezes e realiza uma análise estatística dos resultados. A repetibilidade está relacionada ao desvio padrão e alguns estatísticos consideram os dois equivalentes. No entanto, você pode dar um passo adiante e igualar a repetibilidade ao desvio padrão da média, que você obtém dividindo o desvio padrão pela raiz quadrada do número de amostras em um conjunto de amostra.
TL; DR (muito longo; Não li)
O desvio padrão de uma série de resultados experimentais é uma medida da repetibilidade do experimento que produziu os resultados. Você também pode dar um passo adiante e igualar a repetibilidade ao desvio padrão da média.
Calculando Repetibilidade
Para obter resultados confiáveis de repetibilidade, você deve ser capaz de realizar o mesmo procedimento várias vezes. Idealmente, o mesmo pesquisador realiza o mesmo procedimento usando os mesmos materiais e instrumentos de medição nas mesmas condições ambientais e faz todos os testes em um curto período de tempo. Depois que todos os experimentos terminam e os resultados são registrados, o pesquisador calcula as seguintes quantidades estatísticas:
Mau:A média é basicamente a média aritmética. Para encontrá-lo, você soma todos os resultados e divide pelo número de resultados.
Desvio padrão:Para encontrar o desvio padrão, você subtrai cada resultado da média e eleva ao quadrado a diferença para garantir que tenha apenas números positivos. Some essas diferenças quadradas e divida pelo número de resultados menos um, depois tire a raiz quadrada desse quociente.
Desvio padrão da média:O desvio padrão da média é o desvio padrão dividido pela raiz quadrada do número de resultados.
Quer você considere a repetibilidade como o desvio padrão ou o desvio padrão da média, é verdade que quanto menor o número, maior a repetibilidade e maior a confiabilidade do resultados.
Exemplo
Uma empresa quer comercializar um aparelho que lance bolas de boliche, alegando que o aparelho lança as bolas com precisão no número de pés selecionado no mostrador. Os pesquisadores ajustam o dial para 250 pés e conduzem testes repetidos, recuperando a bola após cada tentativa e relançando-a para eliminar a variabilidade no peso. Eles também verificam a velocidade do vento antes de cada tentativa para garantir que seja a mesma para cada lançamento. Os resultados em pés são:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Para analisar os resultados, eles decidem usar o desvio padrão da média como uma medida de repetibilidade. Eles usam o seguinte procedimento para calculá-lo:
A média é a soma de todos os resultados dividida pelo número de resultados = 250 pés.
Para calcular a soma dos quadrados, eles subtraem cada resultado da média, elevam ao quadrado a diferença e adicionam os resultados:
(0)^2 + (4)^2 + (-1)^2 + (3)^2 + (-5)^2 + (1)^2 + (0)^2 + (-2)^2 = 56
Eles encontram SD dividindo a soma dos quadrados pelo número de tentativas menos um e obtendo a raiz quadrada do resultado:
\ text {SD} = \ sqrt {\ frac {56} {7}} = 2,83
Eles dividem o desvio padrão pela raiz quadrada do número de tentativas (n) para encontrar o desvio padrão da média:
\ text {SDM} = \ frac {\ text {SD}} {\ sqrt {n}} = \ frac {2,83} {2,83} = 1
Um SD ou SDM de 0 é o ideal. Isso significa que não há variações entre os resultados. Neste caso, o SDM é maior que 0. Mesmo que a média de todas as tentativas seja a mesma que a leitura do mostrador, há uma variação entre as resultados, e cabe à empresa decidir se a variação é baixa o suficiente para atender a sua padrões.