Fiecare cercetător care efectuează un experiment și obține un anumit rezultat trebuie să pună întrebarea: „Pot să fac asta din nou?” Repetabilitatea este o măsură a probabilității ca răspunsul să fie da. Pentru a calcula repetabilitatea, efectuați același experiment de mai multe ori și efectuați o analiză statistică a rezultatelor. Repetabilitatea este legată de deviația standard, iar unii statistici îi consideră pe cei doi echivalenți. Cu toate acestea, puteți merge cu un pas mai departe și echivalați repetabilitatea cu abaterea standard a mediei, pe care o obțineți împărțind abaterea standard la rădăcina pătrată a numărului de probe dintr-o set de probe.
TL; DR (Prea lung; Nu am citit)
Abaterea standard a unei serii de rezultate experimentale este o măsură a repetabilității experimentului care a produs rezultatele. De asemenea, puteți merge cu un pas mai departe și echivalați repetabilitatea cu abaterea standard a mediei.
Calcularea repetabilității
Pentru a obține rezultate fiabile pentru repetabilitate, trebuie să puteți efectua aceeași procedură de mai multe ori. În mod ideal, același cercetător efectuează aceeași procedură folosind aceleași materiale și instrumente de măsurare în aceleași condiții de mediu și face toate încercările într-o perioadă scurtă de timp. După terminarea tuturor experimentelor și a rezultatelor înregistrate, cercetătorul calculează următoarele cantități statistice:
Rău:Media este în esență media aritmetică. Pentru a-l găsi, sumați toate rezultatele și împărțiți la numărul de rezultate.
Deviație standard:Pentru a găsi abaterea standard, scădem fiecare rezultat din medie și pătrăm diferența pentru a ne asigura că avem doar numere pozitive. Sumați aceste diferențe pătrate și împărțiți la numărul de rezultate minus unul, apoi luați rădăcina pătrată a respectivului coeficient.
Abaterea standard a mediei:Abaterea standard a mediei este abaterea standard împărțită la rădăcina pătrată a numărului de rezultate.
Fie că considerați repetabilitatea ca deviație standard sau deviația standard a mediei, este adevărat că cu cât numărul este mai mic, cu atât repetabilitatea este mai mare și cu atât este mai mare fiabilitatea rezultate.
Exemplu
O companie dorește să comercializeze un dispozitiv care lansează mingi de bowling, susținând că dispozitivul lansează cu exactitate bilele numărul de picioare selectat pe cadran. Cercetătorii au setat cadranul la 250 de picioare și efectuează teste repetate, recuperând mingea după fiecare proces și relansând-o pentru a elimina variabilitatea în greutate. De asemenea, verifică viteza vântului înainte de fiecare încercare pentru a se asigura că este aceeași pentru fiecare lansare. Rezultatele în picioare sunt:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Pentru a analiza rezultatele, ei decid să folosească abaterea standard a mediei ca măsură a repetabilității. Ei folosesc următoarea procedură pentru a o calcula:
Media este suma tuturor rezultatelor împărțită la numărul de rezultate = 250 de picioare.
Pentru a calcula suma pătratelor, ele scad fiecare rezultat din medie, pătrează diferența și adaugă rezultatele:
(0)^2 + (4)^2 + (-1)^2 + (3)^2 + (-5)^2 + (1)^2 + (0)^2 + (-2)^2 = 56
Ei găsesc SD împărțind suma pătratelor la numărul de încercări minus una și luând rădăcina pătrată a rezultatului:
\ text {SD} = \ sqrt {\ frac {56} {7}} = 2.83
Ei împart abaterea standard la rădăcina pătrată a numărului de încercări (n) pentru a găsi abaterea standard a mediei:
\ text {SDM} = \ frac {\ text {SD}} {\ sqrt {n}} = \ frac {2.83} {2.83} = 1
Un SD sau SDM de 0 este ideal. Înseamnă că nu există variații între rezultate. În acest caz, SDM este mai mare de 0. Chiar dacă media tuturor încercărilor este aceeași cu citirea cadranului, există variații între rezultatele, și revine companiei să decidă dacă varianța este suficient de mică pentru a o atinge standarde.