Innhold
Hver forsker som gjennomfører et eksperiment og får et bestemt resultat, må stille spørsmålet: "Kan jeg gjøre det igjen?" Repeterbarhet er et mål på sannsynligheten for at svaret er ja. For å beregne repeterbarhet gjennomfører du det samme eksperimentet flere ganger og utfører en statistisk analyse av resultatene. Repeterbarhet er relatert til standardavvik, og noen statistikere anser de to like. Du kan imidlertid gå et skritt lenger og likestille repeterbarheten til standardavviket for middelverdien, som du oppnår ved å dele standardavviket med kvadratroten av antall prøver i et prøvesett.
TL; DR (for lang; ikke lest)
Standardavviket for en serie eksperimentelle resultater er et mål på repeterbarheten til eksperimentet som ga resultatene. Du kan også gå et skritt videre og likestille repeterbarheten med standardavviket til middelverdien.
Beregner repeterbarhet
For å få pålitelige resultater for repeterbarhet, må du kunne utføre samme prosedyre flere ganger. Ideelt sett utfører den samme forskeren den samme prosedyren ved å bruke de samme materialene og måleinstrumenter under de samme miljøforholdene og utfører alle forsøkene på kort tid. Når alle eksperimentene er over, og resultatene registrert, beregner forskeren følgende statistiske mengder:
Mener: Gjennomsnittet er i utgangspunktet det aritmetiske gjennomsnittet. For å finne det, summerer du alle resultatene og deler på antall resultater.
Standardavvik: For å finne standardavviket trekker du hvert resultat fra gjennomsnittet og firkanter forskjellen for å sikre at du bare har positive tall. Oppsummer disse kvadratiske forskjellene og del med antall resultater minus ett, og ta deretter kvadratroten til den kvoten.
Standardavvik for gjennomsnittet: Standardavviket for gjennomsnittet er standardavviket dividert med kvadratroten av antall resultater.
Enten du tar repeterbarhet for å være standardavviket eller standardavviket for middelverdien, er det sant at jo mindre antall, desto høyere repeterbarhet og desto høyere pålitelighet er resultatene.
Eksempel
Et selskap ønsker å markedsføre en enhet som lanserer bowlingballer, og hevder enheten nøyaktig lanserer ballene antall fot som er valgt på skiven. Forskere satte skiven til 250 fot og gjennomfører gjentatte tester, henter ballen etter hver prøve, og startet den på nytt for å eliminere variasjon i vekt. De sjekker også vindhastigheten før hver prøve for å sikre at den er den samme for hver lansering. Resultatene i føtter er:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
For å analysere resultatene bestemmer de seg for å bruke standardavvik for middelverdien som et mål på repeterbarhet. De bruker følgende prosedyre for å beregne den:
Gjennomsnittet er summen av alle resultatene delt på antall resultater = 250 fot.
For å beregne summen av kvadrater, trekker de hvert resultat fra gjennomsnittet, kvadraterer forskjellen og legger til resultatene:
(0)2 + (4)2 + (-1)2 + (3)2 + (-5)2 + (1)2 + (0)2 + (-2)2 = 56
De finner SD ved å dele summen av kvadrater med antall forsøk minus en og ta kvadratroten til resultatet:
SD = Kvadratrot av (56 ÷ 7) = 2,83.
De deler standardavviket med kvadratroten av antall forsøk (n) for å finne standardavviket til middelverdien:
SDM = SD ÷ root (n) = 2,83 ÷ 2,83 = 1.
En SD eller SDM på 0 er ideell. Det betyr at det ikke er noen variasjoner mellom resultatene. I dette tilfellet er SDM-en større enn 0. Selv om gjennomsnittet for alle forsøkene er det samme som ringeopplesningen, er det varians mellom resultatene, og det er opp til selskapet å bestemme om variansen er lav nok til å møte dens standarder.