Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОНИ.doc
Скачиваний:
89
Добавлен:
05.03.2016
Размер:
1.09 Mб
Скачать

3.4 Пример решения задачи

Задача

По результатам проведенных исследований имеется выборка (табл. 3.1). При анализе средств и результатов измерений выяснено, что систематических ошибок в эксперименте не обнаружено. Необходимо провести анализ полученных результатов измерений на наличие грубых ошибок методом критерия maxи методом 3.

Таблица 3.1 – Результаты измерений

n

xi

n

xi

n

xi

n

xi

1

11,73

6

10,12

11

11,03

16

11,08

2

12,25

7

11,37

12

12,93

17

14,98

3

10,47

8

16,87

13

28,46

18

11,31

4

14,35

9

16,58

14

11,32

19

14,85

5

11,32

10

17,33

15

14,73

20

14,53

Решение

Прежде всего, определим основные характеристики выборки.

Крайние значения выборки равны xmin=10,12;xmax=28,46; среднеарифметическое значение определим как

По выражению (3.1) определим дисперсию

Тогда среднеквадратическое отклонение будет равно

Используем первый метод проверки на наличие грубых ошибок – критерий . Определим значения1и2согласно (3.13)

Сравниваем значения полученных критериев со значением max.

Как видно из табл. П3, при доверительной вероятности рд = 0,95 и количестве измерений в выборкеn= 20 критерийmax=2,62.

Поскольку 0,94<2,62, измерение 10,12 не является грубой ошибкой.

Однако 3,96>2,62, значит, измерение 28,46 является грубой ошибкой и его следует исключить.

Рассчитываем характеристики очищенного ряда с количеством измерений n= 19 (без значениях13 = 28,46). Новые крайние значения выборкиxmin = 10,12;xmax = 17,33; среднеарифметическое значение

Определяем дисперсию и среднеквадратическое отклонение

Новые значения 1и2согласно (3.13) будут равны

При доверительной вероятности рд=0,95 и количестве измерений в выборкеn=19 критерийmax=2,6. Поскольку 1,25 < 2,6 измерение 10,12 не является грубой ошибкой. Аналогично 1,95 < 2,6; т.е. измерение 17,33 не является грубой ошибкой. Значит, в очищенном ряду грубых промахов нет.

Используем второй метод проверки, правило 3. Согласно (3.12), получаем

По правилу 3измерение 28,46 следует исключить из ряда измерений.

3.5 Задания для самостоятельного решения

Задание.

Произвести обработку результатов экспериментальных измерений в следующем порядке.

  1. Определить вероятностно-статистические характеристики ряда измерений дисперсию  D, среднеквадратическое отклонение, коэффициент вариацииkв.

  2. Проверить выборку на наличие грубых ошибок с помощью:

  • критерия max ;

  • критерия Романовского q;

  • доверительного интервала ст;

  • правила 3.

Сравнить полученные результаты, сделать соответствующие выводы.

  1. Определить относительную погрешность измерений .

  2. В случае, если погрешность измерений превышает 5 %, рассчитать минимальное количество измерений для получения точности эксперимента , равной 5 %.

Значения экспериментальных измерений взять в табл. 3.2, согласно номеру варианта.

Таблица 3.2 Варианты заданий

варианта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1,25

35,81

49,65

0,43

0,98

37,86

0,32

0,66

0,82

49,04

1,19

47,59

53,13

0,42

0,91

42,46

0,41

0,56

1,14

58,19

0,86

47,81

35,24

0,48

1,18

53,44

0,41

0,43

1,21

44,24

1,04

42,56

41,02

0,43

0,93

58,23

0,47

0,54

1,00

51,62

0,99

39,41

52,96

0,61

1,11

56,10

0,59

0,54

1,03

48,80

0,96

37,78

59,53

0,43

1,04

40,38

0,55

0,62

0,81

54,96

1,11

52,95

46,08

0,67

1,07

53,99

0,41

0,66

1,07

53,46

1,26

44,16

42,42

0,61

1,00

59,91

0,36

0,58

1,28

58,05

1,25

35,39

55,75

0,65

1,09

55,13

0,31

0,48

0,95

53,72

1,00

52,45

55,87

0,42

1,04

44,85

0,58

0,50

1,16

40,78

1,25

54,85

44,04

0,65

0,91

36,50

0,50

0,47

0,79

54,53

0,82

39,85

38,87

0,68

0,92

35,26

0,52

0,56

1,04

57,63

0,87

41,83

43,09

0,41

1,05

43,77

0,45

0,67

1,21

48,98

0,97

36,18

43,87

0,50

1,01

52,86

0,41

0,61

1,16

58,00

1,26

51,90

43,63

0,66

1,11

45,46

0,39

0,51

1,22

50,50

0,98

37,31

48,58

0,53

0,79

38,45

0,56

0,56

0,80

44,30

0,79

46,47

40,61

0,55

0,85

55,96

0,36

0,56

1,26

54,00

0,81

55,99

58,67

0,59

1,22

53,71

0,55

0,49

0,79

46,21

41,67

39,10

0,68

56,27

0,29

0,48

39,19

53,96

55,99

0,46

57,82

0,55

0,42

43,18

43,21

0,66

0,43

0,49

46,14

0,55

0,30

0,54

49,12

0,61

0,55

0,47

54,09

0,49

0,49

0,52

57,96

0,44

0,35

0,49

0,66

0,40

0,58

0,43

Продолжение таблицы 4.2

варианта

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

0,65

0,42

103,19

35,31

0,42

0,47

14,73

52,72

0,92

1,34

0,63

0,61

104,97

58,37

0,56

0,56

11,87

45,26

0,83

1,15

0,63

0,46

104,71

54,30

0,49

0,49

11,17

48,65

1,17

1,23

0,45

0,51

87,32

35,66

0,41

0,55

19,53

41,77

0,94

0,94

0,57

0,66

90,34

48,15

0,67

0,55

14,45

39,41

0,89

1,35

0,63

0,52

107,34

58,05

0,69

0,68

16,55

49,88

1,04

1,43

0,47

0,59

99,64

45,67

0,71

0,49

16,27

43,82

1,05

1,09

0,60

0,65

110,90

39,73

0,73

0,61

12,68

45,17

1,11

1,45

0,75

0,45

100,42

38,61

0,56

0,48

18,49

43,22

0,95

1,20

0,52

0,50

104,69

59,51

0,70

0,62

13,44

36,99

1,10

0,98

0,63

0,68

103,36

38,34

0,60

0,40

17,61

38,37

0,87

1,39

0,75

0,53

102,70

39,48

0,46

0,57

10,68

55,38

1,14

1,35

0,67

0,66

107,61

57,25

0,47

0,49

10,37

41,46

0,93

1,28

0,53

0,44

95,82

54,31

0,41

0,54

10,50

58,87

0,93

1,33

0,52

0,39

80,53

35,75

0,61

0,68

15,87

48,88

1,08

1,09

0,58

0,46

104,10

46,17

0,44

0,58

11,42

46,83

1,08

1,15

0,60

0,52

76,02

59,31

0,52

0,48

18,10

35,28

1,23

1,36

0,62

0,63

86,05

55,41

0,70

0,54

11,51

43,50

1,13

0,98

0,60

0,58

37,26

0,48

0,48

41,25

1,04

1,33

0,65

0,63

38,64

0,47

0,48

42,51

1,06

1,21

0,49

0,59

0,47

0,55

1,08

1,44

0,45

0,67

0,45

0,60

1,02

1,00

0,73

0,41

0,62

0,59

1,20

0,97

0,56

0,57

0,57

0,55

1,02

1,03

0,69

0,44

0,74

0,63

0,94

1,05

0,40

0,58

1,04

0,54

0,58

1,28

Продолжение таблицы 4.2

варианта

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

11,95

19,30

1,03

1,32

35,89

16,90

12,44

1,51

30,54

16,84

17,29

18,51

1,18

1,24

43,51

17,74

13,71

1,34

33,37

17,14

17,78

16,55

1,34

1,23

46,15

20,56

13,33

1,36

46,66

12,18

12,99

20,16

1,34

1,06

49,72

16,42

12,86

0,94

41,61

19,11

19,73

17,83

1,06

1,12

34,61

15,70

14,75

1,39

31,45

18,88

14,29

13,92

0,94

0,97

49,12

20,62

13,17

0,97

44,10

16,30

19,82

18,95

0,99

0,95

31,13

19,14

12,19

1,30

36,69

17,00

14,59

21,99

1,16

1,05

34,47

16,62

8,21

1,27

39,46

19,76

11,24

20,76

1,20

1,09

36,69

17,93

13,63

1,41

33,16

18,56

14,01

16,74

1,30

0,96

31,11

18,03

10,41

1,05

32,13

16,97

15,64

20,81

1,05

1,41

34,59

19,25

15,81

1,44

47,17

21,07

16,96

12,39

0,92

1,36

33,40

19,77

12,96

0,96

30,37

14,54

17,95

15,74

1,32

1,19

41,99

18,58

7,93

1,19

34,20

14,84

15,98

21,28

1,21

1,25

43,71

20,84

12,11

1,21

38,57

21,04

18,26

14,74

1,32

1,21

42,61

20,68

8,03

1,44

37,53

16,76

13,03

16,90

0,98

1,36

31,02

17,03

16,18

1,08

33,29

17,00

17,40

12,47

1,20

0,99

45,15

21,31

13,83

1,14

49,31

15,41

11,39

18,55

1,26

1,18

45,20

14,27

10,75

1,14

47,32

17,25

20,03

1,18

1,42

17,71

13,16

1,15

17,48

16,56

0,94

1,44

20,68

11,45

0,94

18,29

1,09

1,03

11,20

1,52

0,95

0,94

15,05

1,12

1,33

1,38

10,50

1,05

0,96

0,95

15,19

0,98

1,18

1,41

14,84

1,49

1,43

1,43

1,10

1,04

Продолжение таблицы 4.2

Вариант

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

11,57

1,14

79,91

91,97

9,64

112,49

91,26

106,61

21,92

119,39

11,81

1,08

101,65

79,29

9,72

105,80

86,51

94,53

22,91

109,71

12,75

1,18

98,65

82,37

12,41

108,92

73,22

80,78

24,97

94,78

16,13

1,51

104,23

79,02

17,14

136,19

84,07

95,95

24,19

106,31

14,25

1,45

82,79

74,42

13,03

130,16

90,95

100,79

17,73

129,86

11,44

1,30

82,82

93,03

16,12

129,32

91,64

71,69

17,59

111,81

11,19

1,31

101,88

102,77

9,18

109,49

98,39

97,03

23,78

135,19

13,35

1,37

106,61

103,68

11,08

137,51

98,08

89,59

22,21

106,78

17,61

1,15

109,92

82,04

16,84

83,17

70,76

95,00

22,59

116,57

16,86

1,28

89,70

90,99

18,10

135,27

86,10

70,30

17,57

94,83

13,44

1,46

85,52

105,15

15,27

89,83

92,24

70,76

23,16

135,45

11,45

1,36

80,67

92,99

12,99

104,92

67,96

89,86

18,25

102,54

15,49

1,30

85,01

76,62

11,10

84,67

78,53

78,34

22,05

124,16

15,27

1,15

89,71

103,75

15,31

83,72

91,24

107,11

17,85

126,24

18,05

1,17

105,52

85,51

9,99

124,64

95,36

84,59

27,11

102,89

12,29

1,38

110,35

70,71

9,67

114,08

97,28

96,54

29,93

118,59

14,87

1,16

76,35

85,96

15,90

134,81

65,36

83,08

20,29

84,26

16,51

1,35

76,03

108,31

10,32

126,11

82,38

78,13

22,67

141,75

11,49

1,32

76,90

13,07

136,23

81,99

17,72

100,18

11,02

1,06

72,04

11,32

115,05

81,30

20,31

83,08

15,03

0,98

14,62

127,97

29,40

107,68

16,85

0,98

13,62

126,81

29,11

112,77

14,91

1,07

16,83

89,04

24,78

126,11

14,19

1,25

10,40

99,28

19,94

111,45

16,29

1,44

16,38

85,91

17,71

134,28

1,00

96,20

100,47

1,09

127,69

130,87

Продолжение таблицы 4.2

Вариант

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

90,77

104,81

29,65

141,79

78,93

0,53

27,28

107,72

5,84

0,513

94,68

90,63

22,65

82,68

90,76

0,54

17,38

109,69

6,17

0,514

65,36

78,13

19,30

99,79

68,28

0,41

24,99

138,68

6,00

0,579

69,38

85,12

21,50

106,20

83,88

0,59

27,74

107,02

6,42

0,591

90,65

102,95

29,03

126,10

90,43

0,40

21,56

98,78

8,29

0,456

62,44

77,44

20,86

90,07

64,51

0,53

17,20

120,88

12,63

0,425

83,86

107,05

24,81

114,66

70,66

0,59

27,96

94,94

14,33

0,428

95,55

91,96

23,34

85,47

74,00

0,44

22,19

109,64

13,18

0,467

69,33

73,38

29,97

136,28

78,66

0,58

29,72

126,29

14,11

0,509

68,42

71,58

25,92

121,96

79,68

0,36

17,26

116,45

12,88

0,572

98,80

80,47

20,48

127,04

90,10

0,55

19,32

84,06

14,52

0,391

85,49

72,86

20,36

141,34

71,40

0,55

20,35

132,60

11,26

0,484

69,40

104,82

24,60

92,12

95,15

0,38

19,26

115,80

14,80

0,547

79,64

72,82

22,44

139,44

72,93

0,49

21,63

128,88

6,80

0,551

67,76

77,80

26,61

86,28

92,16

0,38

17,80

119,11

10,74

0,457

70,86

107,66

24,77

129,90

98,02

0,35

25,59

129,47

10,02

0,449

74,50

108,55

27,39

106,33

90,34

0,51

23,04

95,21

12,96

0,514

81,03

70,25

27,73

131,67

74,04

0,45

25,11

129,33

9,64

0,540

99,15

29,78

91,86

0,59

24,18

111,88

0,502

93,25

25,05

86,30

0,47

26,50

122,66

0,528

20,83

128,52

27,19

107,74

26,89

97,63

18,93

101,70

27,57

101,78

18,76

138,47

28,36

140,65

17,90

128,52

19,60

115,42

21,26

132,85

114,45

87,22

89,19

114,35

Продолжение таблицы 4.2

Вариант

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

34,54

6,94

7,10

0,47

24,98

5,55

11,42

0,600

25,12

7,77

36,91

8,14

9,46

0,51

34,17

7,97

10,29

0,581

23,38

8,36

33,89

7,00

9,99

0,51

27,13

9,30

13,77

0,431

35,97

7,83

28,80

7,52

13,31

0,54

32,19

7,57

7,95

0,504

39,48

5,91

30,77

7,71

14,45

0,57

39,73

6,41

12,64

0,497

38,71

8,03

25,81

10,55

8,33

0,56

28,95

12,01

9,10

0,580

23,72

6,38

30,96

6,47

13,60

0,41

24,34

6,67

9,35

0,405

23,33

4,48

30,84

6,43

11,19

0,43

35,52

12,10

10,31

0,469

35,07

4,34

31,60

9,18

11,04

0,41

39,79

8,90

15,30

0,444

23,22

5,28

27,35

7,03

9,40

0,45

38,75

12,08

11,44

0,353

39,68

11,43

38,23

6,74

11,48

0,50

25,38

10,84

13,96

0,557

34,80

4,34

39,95

6,13

11,42

0,35

36,68

6,01

9,52

0,372

27,75

11,74

26,17

5,04

12,09

0,35

26,28

4,31

8,80

0,358

31,23

10,61

30,14

6,00

10,57

0,45

37,72

7,45

6,61

0,396

32,91

11,54

23,33

9,12

7,68

0,44

28,21

6,48

8,70

0,372

32,99

7,18

26,66

8,10

13,47

0,54

25,96

11,35

8,65

0,494

28,45

5,81

27,73

10,86

10,06

0,42

32,72

7,37

5,63

0,429

23,93

10,15

26,86

4,15

14,56

0,43

24,92

10,14

9,93

0,583

23,01

12,18

31,15

7,35

0,36

25,57

7,56

0,586

24,64

10,66

27,37

8,96

0,51

31,31

5,33

0,401

38,73

4,37

33,45

7,86

26,42

8,52

26,02

11,34

32,33

8,24

38,63

6,55

37,34

5,72

34,57

5,59

35,61

11,00

37,24

8,55

32,94

7,01

34,55

8,68

31,23

12,13

38,95

6,05

33,28

8,65

33,59

8,36

4,56

9,78

5,86

10,46

7,03

8,90