• Hem
  • Kemi
  • Astronomi
  • Energi
  • Natur
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur man beräknar repeterbarhet i experiment:En praktisk guide

    Chaylek/Shutterstock

    I experimentell forskning är reproducerbarhet av största vikt. När ett resultat erhålls är den kritiska frågan om det kan replikeras under samma förhållanden. Repeterbarhet mäter sannolikheten för en lyckad upprepning, och den kvantifieras oftast med standardavvikelsen (SD) eller, mer exakt, standardavvikelsen för medelvärdet (SDM). Genom att dividera SD med kvadratroten av urvalsstorleken ger SDM en snävare uppskattning av variabiliteten som skulle observeras om experimentet upprepades många gånger.

    Beräkna repeterbarhet

    Tillförlitlig repeterbarhetsanalys kräver att samma procedur utförs flera gånger, helst av samma forskare, med identiska material, instrument och miljöinställningar. Efter att ha samlat in alla observationer beräknas följande statistik:

    • Medel (genomsnitt): Summan av alla resultat dividerat med antalet observationer.
    • Standardavvikelse (SD): Kvadratroten ur summan av kvadrerade avvikelser från medelvärdet, dividerat med (n – 1).
    • Standard Deviation of the Mean (SDM): SD dividerat med kvadratroten av antalet observationer.

    Ett mindre SD eller SDM indikerar högre repeterbarhet och följaktligen större tilltro till de experimentella resultaten.

    Exempel

    Ett företag som utvecklar en utskjutare för bowlingklot hävdar att enheten levererar bollen exakt till det avstånd som ställts in på urtavlan. Forskare ställde in ratten på 250 fot och utförde åtta försök, hämtade och återlanserade bollen varje gång för att kontrollera viktskillnader och verifiera vindhastigheten före varje lansering. De registrerade avstånden var:250, 254, 249, 253, 245, 251, 250 och 248 fot.

    Användning av standardavvikelsen för medelvärdet som repeterbarhetsmått

    1. Beräkna medelvärdet: (250+ 254 + 249 + 253 + 245 + 251 + 250 + 248) ÷ 8 = 250 ft.

    2. Beräkna summan av kvadrerade avvikelser: (0² + 4² + (–1)² + 3² + (–5)² + 1² + 0² + (–2)²) = 56.

    3. Fastställ standardavvikelsen: √(56 ÷ (8 – 1)) = 2,83 fot.

    4. Beräkna standardavvikelsen för medelvärdet: 2,83 ÷ √8 ≈ 1,00 fot.

    Ett SD eller SDM på noll skulle indikera perfekt konsistens. I det här fallet återspeglar SDM på 1 fot en liten variabilitet som inte är noll. Huruvida denna nivå av repeterbarhet uppfyller företagets standarder beror på dess kvalitetskriterier.

    Referenser

    • Labmate:Vad är skillnaden mellan repeterbarhet och reproducerbarhet?
    • IsoBudgets:Hur man utför ett repeterbarhetstest
    • NIST:Analys av repeterbarhet
    © Vetenskap & Upptäckter https://sv.scienceaq.com