תוֹכֶן
כל חוקר שעורך ניסוי ומשיג תוצאה מסוימת צריך לשאול את השאלה: "האם אוכל לעשות זאת שוב?" יכולת החזרה היא מדד לסבירות שהתשובה היא כן. כדי לחשב את יכולת ההחזרה, אתה מבצע את אותו ניסוי מספר פעמים וביצע ניתוח סטטיסטי על התוצאות. יכולת החזרה קשורה לסטיית תקן, וכמה נתונים סטטיסטיים רואים את השניים שווה ערך. עם זאת, אתה יכול ללכת צעד אחד קדימה ולהשוות את הדירות לסטיית התקן של הממוצע, אותה תקבל על ידי חלוקת סטיית התקן בשורש הריבועי של מספר הדגימות בערכת מדגמים.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
סטיית התקן של סדרת תוצאות ניסוי היא מדד לחזרתיות של הניסוי שהניב את התוצאות. אתה יכול גם ללכת צעד אחד קדימה ולהשוות את הדירות לסטיית התקן של הממוצע.
חישוב יכולת החזרה
כדי להגיע לתוצאות אמינות לצורך הדירות, עליך להיות מסוגל לבצע את אותו נוהל מספר פעמים. באופן אידיאלי, אותו חוקר מבצע את אותו נוהל תוך שימוש באותם חומרים ומכשירי מדידה באותם תנאים סביבתיים ועושה את כל הניסויים בפרק זמן קצר. לאחר סיום כל הניסויים והתוצאות שנרשמו, החוקר מחשב את הכמויות הסטטיסטיות הבאות:
מתכוון: הממוצע הוא בעיקרון הממוצע האריתמטי. כדי למצוא אותה, אתה מסכם את כל התוצאות ומחלק את מספר התוצאות.
סטיית תקן: כדי למצוא את סטיית התקן, אתה מחסיר כל תוצאה מהממוצע ומרובע את ההפרש כדי להבטיח שיש לך רק מספרים חיוביים. סיכמו את ההבדלים בריבוע אלה וחלקו את מספר התוצאות מינוס אחת, ואז קחו את השורש הריבועי של אותו המנה.
סטיית התקן של הממוצע: סטיית התקן של הממוצע היא סטיית התקן מחולקת בשורש הריבועי של מספר התוצאות.
בין אם אתה לוקח את הדירות כסטיית התקן או סטיית התקן של הממוצע, זה נכון שככל שהמספר קטן יותר, כך יכולת הדירות גבוהה יותר, ואמינות התוצאות גבוהה יותר.
דוגמא
חברה מעוניינת לשווק מכשיר המשגר כדורי באולינג, בטענה שהמכשיר משגר במדויק את הכדורים את מספר הרגליים שנבחרו בחוגה. החוקרים קבעו את החוגה לגובה של מטר וחצי ובצעו בדיקות חוזרות ונשנות, השיבו את הכדור לאחר כל ניסוי והפעילו אותו מחדש כדי לבטל את השונות במשקל. הם גם בודקים את מהירות הרוח לפני כל ניסוי כדי להבטיח שזה יהיה זהה לכל שיגור. התוצאות ברגליים הן:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
כדי לנתח את התוצאות, הם מחליטים להשתמש בסטיית תקן של הממוצע כמדד לדירות. הם משתמשים בהליך הבא כדי לחשב אותו:
הממוצע הוא סכום כל התוצאות חלקי מספר התוצאות = 250 רגל.
כדי לחשב את סכום המשבצות, הם גורעים כל תוצאה מהממוצע, מרובע את ההפרש ומוסיף את התוצאות:
(0)2 + (4)2 + (-1)2 + (3)2 + (-5)2 + (1)2 + (0)2 + (-2)2 = 56
הם מוצאים את SD על ידי חלוקת סכום המשבצות במספר הניסויים פחות אחד בתשחץ בשורש התוצאה:
SD = שורש ריבועי של (56 ÷ 7) = 2.83.
הם מחלקים את סטיית התקן בשורש הריבועי של מספר הניסויים (n) כדי למצוא את סטיית התקן של הממוצע:
SDM = SD ÷ שורש (n) = 2.83 ÷ 2.83 = 1.
SD או SDM של 0 הם אידיאליים. זה אומר שאין וריאציות בין התוצאות. במקרה זה, ה- SDM גדול מ- 0. למרות שהממוצע של כל הניסויים זהה לקריאת החיוג, קיימת שונות בין התוצאות, ועליה לחברה להחליט אם השונות נמוכה מספיק כדי לעמוד הסטנדרטים שלה.