Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение

1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение.

Xmin = 22,39

Xmax = 23,41

Xср. арифм. = 22,91

Sст.отклон. = 0,184

2) С помощью правила «трех сигм» проверим наличие или отсутствие промахов

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru = 22,91-3*0,184=22,36

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru = 22,91+3*0,184=23,46

Таким образом, ни один из результатов не выходит за границы интервала [ Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru ; Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru ], следовательно, с вероятностью 0,98 гипотеза об отсутствии грубых погрешностей принимается.

3) Построение гистограммы и выдвижение гипотезы о виде закона распределения вероятности.

В нашем случае мы проводим 100 измерений, поэтому выбираем 8 интервалов.

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Выберем для нашего примера начало первого интервала в точке 37,975, тогда конец последнего интервала окажется в точке 39,075.

Х 22.39 22.52 22.65 22.78 22.91 23.04 23.17 23.3 23.43
m

В нашем примере объединяется два первых и два последних интервала (т.к. в интервал попадает меньше 5 измерений), их ширина становится равной 0,22. Общее число интервалов становится равным 7.

4) Проверка нормальности закона распределения по критерию Пирсона.

Рассчитаем относительный доверительный интервал t для каждого интервала. В пример возьмем первый интервал

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Найдя таким образом все интервалы, заполним соответствующие ячейки таблицы, а затем рассчитаем значения Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru .

Табличное критическое значение Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru . Следовательно Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru .

Таким образом, с вероятностью 0,98 гипотеза о нормальности распределения вероятности результата измерения принимается.

5) Построим теоретическую кривую плотности вероятности. Из вида гистограммы можно сделать предположение о том, что вероятность результата измерения подчиняется нормальному закону. Проверим правдивость этой гипотезы.

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru X, мм.

6) Представление результата в виде доверительного интервала.

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Доверительный интервал определяется по выражению Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru при доверительной вероятности 0,98.

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

В случае, если закон распределения вероятности для среднего арифметического считается неизвестным, то относительный доверительный интервал рассчитывается в соответствии с неравенством Чебышева:

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru

Как видно из сравнения результатов, неизвестность закона распределения вероятности приводит к расширению доверительного интервала, то есть к увеличению дефицита измерительной информации.­­

Итоговая таблица.

i Интервалы Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru
Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru Решение. 1) Определяем среднее арифметическое и стандартное отклонение - student2.ru
22,325 22,455 0,3077 -3,179 -1,766 -0,49931 -0,4616 0,03771 0,013906391
22,455 22,585
22,585 22,715 0,6154 -1,766 -1,06 -0,4616 -0,3554 0,1062 0,646365348
22,715 22,845 1,7692 -1,06 -0,353 -0,3554 -0,1368 0,2186 0,059451052
22,845 22,975 2,1538 -0,353 0,3533 -0,1368 0,1368 0,2736 0,01497076
22,975 23,105 1,5385 0,3533 1,0598 0,1368 0,3554 0,2186 0,158261665
23,105 23,235 1,0598 1,7663 0,3554 0,4616 0,1062 0,533370998
23,235 23,365 0,3077 1,7663 3,1793 0,4616 0,49931 0,03771 0,013906391
23,365 23,495

Заключение.

В заключении хотелось бы сказать несколько слов о новом законе «Об обеспечении единства измерений». Это обусловлено тем, что Федеральный закон от 26 июня 2008 г. № 102-ФЗ “Об обеспечении единства измерений” является основным правовым актом, регулирующим все вопросы, связанные с метрологией вообще и с метрологическим обеспечением единства измерений в частности.

В принципе новый закон стал продолжением закона «Об обеспечении единства измерений» от 1993 года, который доказал свою эффективность. Однако в законе от 29 июня 2008 года более детально освящены некоторые аспекты, касающиеся форм государственного регулирования обеспечения единства измерений. Значительно расширен круг основных понятий, что позволяет более конкретно описывать, а затем и трактовать формы государственного регулирования, принятые в законе. Роли, развитию и месту эталонной базы в РФ в новом законе уделено значительно больше внимания.

Конечно, же принятие закона «Об обеспечении единства измерений» является значимым событием для Российской метрологии. Но принятие этого закона вовсе не означает сворачивание работы нормативно – правовому обеспечению единства измерений в Российской Федерации.

Наши рекомендации