Файл: Курсовая работа по курсу Метрология, стандартизация и сертификация.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 281
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.2 Среднее арифметическое : =29,092.3 Оценка среднего квадратического отклонения (с. к. о.):а) Оценка с. к. о. отдельного результата наблюдения (формула Бесселя): = =0,1814б) Оценка с. к. о. среднего арифметического : = = 0,04275Б Критерии грубых погрешностей2.4 Критерий Грабса или n – критерий:t1= = 3,244 при x = 28,5t2= 1,112 при x = 29,3tГ = f (q; n ) = f (5%; 18) = 2,728, где q=1 - pД = 1- 0,95=0,05=5% - уровень значимости;n=18 – число наблюдений.Критерий не выполняется т.к. t2 < tГ , t1 > tГ. Результат =28,5 как промах отбрасываем и расчеты повторяем при новом числе наблюдений n=17.
=29,12 = =0,10976 = = 0,0266
t1= = 2,213 при x = 28,88t2= 1,522 при x = 29,3tГ = f (q; n ) = f (5%; 17) = 2,701, где q=1 - pД = 1- 0,95=0,05=5% - уровень значимости;n=17 – число наблюдений.Критерий выполняется т.к. ti< tГ .Грубых погрешностей нет и расчет продолжается.Записываем результаты точечной оценкиВ Интервальная оценка2.5 Доверительный интервал математического ожидания :По формуле Петерса определяется закон распределения случайных результатов: = 1,453 = 0,1103т.к. , то воспользуемся распределением Стьюдента: = 2,12 0,1098= 0,056где tp = f(q; k)= f(5%;16)=2,12.2.6 Доверительный интервал с. к. о. (pД = 0.9):qН= 1– pН = 1 - (1 – pД)/2 = 1 – (1-0,9)/2 = 0,95 = 95%.c2Н = f (k; qН) = f (16; 95%) = 7,962, т.е. = 2,8217, = ∙ 0,1098= 0,169, qВ= 1– pВ = 1 - (1 + pД)/2 = 1 – (1+0,9)/2 = 0,05 = 5%.c2В = f (k; qВ) = f (16; 5%) = 26,296, т.е. = 5,128, = 0,1098=0,0862.7 Результаты измерения: , при pД = 0,95,
Каждый результат уменьшается на одно и то же постоянное число a и умножается на один и тот же постоянный множитель b. Получается cлучайная величина и вычисляется по формуле: =( -a)·bВ качестве постоянного числа можно взять a = 29,08, а b = 100 (для удобства расчета), тогда получим другой ряд результатов для :
Найдем математическое ожидание и дисперсию для изначального ряда исходя из определения этих величин:Посчитаем математическое ожидание и дисперсию для полученного ряда, исходя из определения этих величин:
Исходя из первого и второго свойств математического ожидания и дисперсии, определяются M(θ) и D(θ) для исходного ряда:M(θ’)=M[(θ-a)·b]=b·[M(θ)-a];D(θ’)=D[(θ-a)·b]=b2·D(θ-a)=b2·D(θ); Значения математического ожидания и дисперсии, вычисленные по определению и по свойствам – совпадают. Таким образом, была доказана верность свойств математического ожидания и дисперсии.Таблица 2.1 – Результаты расчета X2
Таблица 2.2 – Описательная статистика X2
Возвращаемся к обработке косвенных видов измерений:Исходя из уравнения связи, оценим искомый результат:Найдем коэффициенты влияния:Оценка коэффициента корреляции между каждой парой аргументов определяется по формуле: где h - наименьшее из чисел наблюдений аргументов . h =17 = 0,954
| | 28,88 | 28,95 | 29,03 | 29,04 | 29,07 | 29,09 | 29,1 | 29,1 |
| 29,12 | 29,15 | 29,17 | 29,19 | 29,2 | 29,2 | 29,23 | 29,28 | 29,29 |
t1= = 2,213 при x = 28,88t2= 1,522 при x = 29,3tГ = f (q; n ) = f (5%; 17) = 2,701, где q=1 - pД = 1- 0,95=0,05=5% - уровень значимости;n=17 – число наблюдений.Критерий выполняется т.к. ti< tГ .Грубых погрешностей нет и расчет продолжается.Записываем результаты точечной оценкиВ Интервальная оценка2.5 Доверительный интервал математического ожидания :По формуле Петерса определяется закон распределения случайных результатов: = 1,453 = 0,1103т.к. , то воспользуемся распределением Стьюдента: = 2,12 0,1098= 0,056где tp = f(q; k)= f(5%;16)=2,12.2.6 Доверительный интервал с. к. о. (pД = 0.9):qН= 1– pН = 1 - (1 – pД)/2 = 1 – (1-0,9)/2 = 0,95 = 95%.c2Н = f (k; qН) = f (16; 95%) = 7,962, т.е. = 2,8217, = ∙ 0,1098= 0,169, qВ= 1– pВ = 1 - (1 + pД)/2 = 1 – (1+0,9)/2 = 0,05 = 5%.c2В = f (k; qВ) = f (16; 5%) = 26,296, т.е. = 5,128, = 0,1098=0,0862.7 Результаты измерения: , при pД = 0,95,
при pД = 0,9.
X = 29,12
0,06, при pД = 0,95,
0,09 ≤ 0,11 ≤ 0,17, при pД = 0,9.
Свойства математического ожидания и дисперсии
При измерении случайной величины θ с математическим ожиданием М(θ)и дисперсией D(θ) получен следующий ряд результатов:
| 28,88 | 28,95 | 29,03 | 29,04 | 29,07 | 29,09 | 29,1 | 29,1 | 29,12 |
| 29,15 | 29,17 | 29,19 | 29,2 | 29,2 | 29,23 | 29,28 | 29,29 | |
| -20 | -13 | -5 | -4 | -1 | 1 | 2 | 2 | 4 |
| 7 | 9 | 11 | 12 | 12 | 15 | 20 | 21 | |
Исходя из первого и второго свойств математического ожидания и дисперсии, определяются M(θ) и D(θ) для исходного ряда:M(θ’)=M[(θ-a)·b]=b·[M(θ)-a];D(θ’)=D[(θ-a)·b]=b2·D(θ-a)=b2·D(θ); Значения математического ожидания и дисперсии, вычисленные по определению и по свойствам – совпадают. Таким образом, была доказана верность свойств математического ожидания и дисперсии.Таблица 2.1 – Результаты расчета X2
| Исходные данные | Результаты расчёта | Комментарии |
| X2, n=17 | Точечная оценка | |
| 28,88 | 29,12 | среднее арифметическое |
| 28,95 | 0,109759094 | оценка с.к.о. (ф. Бесселя) |
| 29,03 | 0,026620491 | оценка с.к.о. среднего арифметического |
| 29,04 | Критерий грубых погрешностей | |
| 29,07 | 29,29 | Xmax |
| 29,09 | 28,88 | Xmin |
| 29,1 | 1,52204994 | t2 |
| 29,1 | 2,21340361 | t1 |
| 29,12 | 2,701 | tr = f(q,n) = f(5%,17) - таблица 1.3 |
| 29,15 | т.к. tr ≥t2 и tr≥t1, то грубых погрешностей нет, расчет продолжаем | |
| 29,17 | Интервальная оценка МО | |
| 29,19 | 0,085 | среднее абсолютных отклонений |
| 29,2 | 1,453 | сумма абсолютных отклонений |
| 29,2 | 0,110335 | ф. Петерса |
| 29,23 | если ф. Бесселя = ф. Петерса, то закон распределения нормальный | |
| 29,28 | 1,9599639845 | t |
| 29,29 | 0,2151238722 | доверительный интервал |
| | если ф. Бесселя ≠ ф. Петерса, то распределение Стьюдента | |
| | 2,1199052992 | tp |
| | 0,0564329191 | доверительный интервал |
| | Интервальная оценка с.к.о. | |
| | 26,2962276049 | χ2в |
| | 7,9616455724 | χ2н |
| | 0,0856157729 | с.к.о. нижнее |
| | 0,1695570671 | с.к.о. верхнее |
| | Результаты расчёта | |
| | X=29,12±0,06 при Pд=0,95 | |
| | 0,09≤0,11≤0,17 при Рд=0,9 | |
Таблица 2.2 – Описательная статистика X2
| Среднее | 29,12294118 |
| Стандартная ошибка | 0,026620491 |
| Медиана | 29,12 |
| Мода | 29,1 |
| Стандартное отклонение | 0,109759094 |
| Дисперсия выборки | 0,012047059 |
| Эксцесс | 0,185969635 |
| Асимметричность | -0,535060748 |
| Интервал | 0,41 |
| Минимум | 28,88 |
| Максимум | 29,29 |
| Сумма | 495,09 |
| Счет | 17 |
| Наибольший(1) | 29,29 |
| Наименьший(1) | 28,88 |
| Уровень надежности(95,0%) | 0,056432919 |