Každý výskumník, ktorý uskutoční experiment a získa konkrétny výsledok, si musí položiť otázku: „Môžem to urobiť znova?“ Opakovateľnosť je mierou pravdepodobnosti, že odpoveď bude áno. Na výpočet opakovateľnosti vykonáte ten istý experiment viackrát a na základe výsledkov vykonáte štatistickú analýzu. Opakovateľnosť súvisí so štandardnou odchýlkou a niektorí štatistici ich považujú za ekvivalentné. Môžete však ísť ešte o krok ďalej a opakovateľnosť prirovnať k štandardnej odchýlke priemeru, ktorú získate vydelením štandardnej odchýlky druhou odmocninou počtu vzoriek v a vzorová sada.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Štandardná odchýlka série experimentálnych výsledkov je mierou opakovateľnosti experimentu, ktorý priniesol výsledky. Môžete tiež ísť o krok ďalej a opakovateľnosť prirovnať k štandardnej odchýlke priemeru.
Výpočet opakovateľnosti
Ak chcete získať spoľahlivé výsledky opakovateľnosti, musíte byť schopní vykonať ten istý postup viackrát. V ideálnom prípade ten istý výskumný pracovník vykoná rovnaký postup s použitím rovnakých materiálov a meracích prístrojov za rovnakých podmienok prostredia a vykoná všetky skúšky v krátkom časovom období. Po ukončení všetkých experimentov a zaznamenaní výsledkov výskumník vypočíta nasledujúce štatistické veličiny:
Priemer:Priemer je v podstate aritmetický priemer. Aby ste to našli, spočítajte všetky výsledky a vydelte ich počtom.
Štandardná odchýlka:Ak chcete zistiť štandardnú odchýlku, odčítajte každý výsledok od priemeru a druhú mocninu rozdielu, aby ste mali iba kladné čísla. Sčítajte tieto štvorce rozdielov a vydelte ich počtom mínus jeden, potom použite druhú odmocninu tohto kvocientu.
Štandardná odchýlka priemeru:Štandardná odchýlka priemeru je štandardná odchýlka vydelená druhou odmocninou počtu výsledkov.
Či už považujete opakovateľnosť za štandardnú odchýlku alebo štandardnú odchýlku priemeru, je to platí, že čím menšie číslo, tým vyššia opakovateľnosť a vyššia spoľahlivosť výsledky.
Príklad
Spoločnosť chce uviesť na trh zariadenie, ktoré spúšťa bowlingové gule, a tvrdí, že zariadenie presne odpaľuje loptičky podľa počtu stôp vybraných na číselníku. Vedci nastavili ciferník na 250 stôp a uskutočňovali opakované testy, po každom pokuse vytiahli loptu a znovu spustili, aby sa vylúčila variabilita hmotnosti. Pred každou skúškou tiež kontrolujú rýchlosť vetra, aby sa zabezpečilo, že pri každom štarte je rovnaká. Výsledky v stopách sú:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Na analýzu výsledkov sa rozhodli použiť štandardnú odchýlku priemeru ako mieru opakovateľnosti. Na jeho výpočet používajú tento postup:
Priemer je súčet všetkých výsledkov vydelený počtom výsledkov = 250 stôp.
Na výpočet súčtu druhých mocnín odpočítajú každý výsledok od priemeru, zaokrúhľujú rozdiel a pridávajú výsledky:
(0)^2 + (4)^2 + (-1)^2 + (3)^2 + (-5)^2 + (1)^2 + (0)^2 + (-2)^2 = 56
Zistia, že SD vydelí súčet druhých mocnín počtom pokusov mínus jeden a získa druhú odmocninu výsledku:
\ text {SD} = \ sqrt {\ frac {56} {7}} = 2,83
Delia štandardnú odchýlku druhou mocninou počtu pokusov (n), aby našli štandardnú odchýlku priemeru:
\ text {SDM} = \ frac {\ text {SD}} {\ sqrt {n}} = \ frac {2,83} {2,83} = 1
Ideálny je SD alebo SDM 0. To znamená, že medzi výsledkami nie sú žiadne odchýlky. V takom prípade je SDM väčší ako 0. Aj keď je stredná hodnota všetkých pokusov rovnaká ako hodnota vytočená na číselníku, sú medzi nimi rozdiely výsledky a je na spoločnosti, aby rozhodla, či je odchýlka dostatočne nízka na to, aby ju splnila normy.