Определение вероятности того, что измеренное значение не превышает установленные пределы
Вероятность нахождения величины Х в заданном интервале [а, b] находят с помощью нормированной нормальной функции распределения Ф(t) (приложение 3) по формуле
(6)
где m – математическое ожидание (среднее значение), а и b – нижняя и верхняя границы интервала соответственно, s – стандартное отклонение
Пример.Погрешность измерения давления пара состоит из систематической и случайной составляющих (закон распределения нормальный). Систематическая погрешность завышает показания на 0,12 МПа. СКО случайной составляющей равно 0,08 МПа. Необходимо оценить вероятность того, что погрешность результата измерения не превысит пределов ±0,15 МПа.
Решение.
Для решения задачи представим суммарную погрешность в виде случайной величины, распределенной по нормальному закону со средним квадратическим отклонением σ=0,08 МПа и математическим ожиданием, равным систематической погрешности m=0,12 МПа. По формуле (6) найдем вероятность, используя таблицу нормированного нормального распределения (приложение 4)
= Ф(0,375)–Ф(-3,375)=Ф(0,375)–[1–Ф(3,375)]= 0,6462–1+0,99963 = 0,6458
Примечание. В приложении 4 приведены значения функции Ф(t) для t³0. При t<0 делаем замену: Ф(-t) = 1 – Ф(t)
Таким образом, вероятность того, что погрешность результата не выйдет за пределы ±0,15 МПа, составляет около 64,6 %.
В случае отсутствия систематической погрешности вероятность нахождения величины в заданном интервале находим по формуле (4), принимая математическое ожидание m=0
=Ф(1,875) – Ф(-1,875)=Ф(1,875)–[1–Ф(1,875)]=0,9696–1+0,9696= 0,9392
Следовательно, в отсутствии систематической погрешности вероятность того, что погрешность результата не превысит ±0,15 МПа, составляет 93,9 %. Рассмотренный пример показывает, целесообразность устранения систематической погрешности.
Задачи
1. Хронометраж технологической операции дал следующие результаты (в минутах):
Какой закон распределения результатов наблюдается?
2. Проведено измерение частоты f, кГц. Исключите «грубые погрешности». Неисключенная систематическая погрешность q составляет ±1 %. Дайте точечную и интервальную оценку результата измерения.
3. Сформулируйте правило «трех сигм».
4. По результатам 20 измерений давления определен доверительный интервал значений измеряемого давления (23,84¸24,37) МПа при доверительной вероятности Р=0,9. Определите доверительный интервал с вероятностью Р=0,95 (распределение по закону Стьюдента).
5. Допустимое отклонение температуры стали при выпуске из печи не должно превышать ±10 °C от заданного значения. Среднее квадратическое отклонение случайной составляющей погрешности σ=8 °C (закон распределения нормальный). Кроме того, имеет место систематическая погрешность -6 °C. Определите вероятность, с которой результат измерения температуры уложится в заданный интервал ±10 °C.
6. Результат измерения давления 1,695 Па, погрешность ±0,0184 Па. Запишите результат, пользуясь правилом округления.
7. Шестикратное измерение рН раствора привело к следующим значениям: 2,87; 2,84; 2,89; 2,86; 2,89; 2,87. Определите, какова вероятность отклонения среднего значения от математического ожидания более чем на ±0,03?
8. Определите границы доверительного интервала погрешности измерения температуры с вероятностью Р=0,95, если при большом числе измерений было получено: = 1072 °C, дисперсия s2=64 (°C)2.
9. Проведено измерение температуры кипения воды в термостате. Определите систематическую и случайную погрешности, исключив при этом грубый результат. Случайную погрешность представьте в точечной и интервальной форме.
98,6 | 97,8 | 98,1 | 97,8 | 98,4 | 95,2 | 98,0 | 98,1 | 98,3 | 98,6 |
10. Шестикратное взвешивание слитка из золота дало следующие результаты, г: 72,361; 72,357; 72,352; 72,346; 72,344; 72,340 г. Определите доверительный интервал для среднего значения при доверительной вероятности 0,90; 0,95; 0,99. Какие изменения интервала наблюдаются?
11. Как отразится на результате измерений следование русской поговорке: «Семь раз отмерь – один раз отрежь»?
12. Обработка данных, полученных при калибровке образцовой многогранной призмы, дала следующие результаты для отклонения одного из углов призмы от номинального значения: =29,98¢¢; =0,05¢¢; q = 0,03¢¢; n =20. Запишите результат измерения (Р=0,95).
13. При тех же условиях, что и в предыдущей задаче, оказалось, что q – граница неисключенных остатков систематической погрешности из-за влияющей величины – равна не 0,03¢¢, а 0,17¢¢. Какая запись результата измерения должна быть в этом случае (Р=0,95)?
14. Какое количество измерений необходимо выполнить, чтобы при доверительной вероятности Р=0,95 и случайной погрешности измерений s=0,1 мм обеспечить точность e=0,07 мм.
Задания для самостоятельной работы
1. Постройте гистограмму по результатам измерений параметра и определите закон их распределения.
Вариант | Параметр | Результаты измерений | |||||||||
Содержание цинка в руде, % | 0,89 | 0,84 | 0,84 | 1,16 | 0,74 | 1,16 | 1,11 | 1,26 | 0,89 | 0,95 | |
0,95 | 1,26 | 1,37 | 1,00 | 0,95 | 1,37 | 0,95 | 1,05 | 1,11 | 0,74 | ||
1,21 | 1,05 | 1,05 | 1,00 | 1,05 | 1,05 | 1,05 | 1,16 | 1,05 | 1,16 | ||
1,11 | 0,84 | 1,00 | 1,16 | 1,05 | 1,21 | 0,95 | 1,05 | 1,26 | 1,05 | ||
Отклонения от номинального диаметра болта, мкм | 20,9 | 19,7 | 19,7 | 27,1 | 17,2 | 27,1 | 25,8 | 29,5 | 20,9 | 22,1 | |
22,1 | 29,5 | 32,0 | 23,4 | 22,1 | 32,0 | 22,1 | 24,6 | 25,8 | 17,2 | ||
28,3 | 24,6 | 24,6 | 23,4 | 24,6 | 24,6 | 24,6 | 27,1 | 24,6 | 27,1 | ||
25,8 | 19,7 | 23,4 | 27,1 | 24,6 | 28,3 | 22,1 | 24,6 | 29,5 | 24,6 | ||
Время заполнения калиброванной емкости, мин | 100,6 | 97,0 | 97,0 | 97,7 | 96,3 | 96,3 | 97,7 | 94,9 | 94,2 | 95,6 | |
96,3 | 96,3 | 94,9 | 96,3 | 94,9 | 94,9 | 91,5 | 94,9 | 99,1 | 95,6 | ||
94,2 | 97,4 | 97,0 | 94,9 | 92,2 | 91,5 | 93,6 | 98,4 | 94,2 | 90,8 | ||
94,7 | 94,7 | 91,5 | 92,2 | 90,8 | 97,0 | 90,1 | 99,8 | 92,2 | 94,9 | ||
97,0 | 94,2 | 98,4 | 97,0 | 92,2 | 95,6 | 92,9 | 92,9 | 92,9 | 96,3 | ||
ТермоЭДС, мВ | 8,75 | 8,82 | 8,82 | 8,88 | 8,76 | 8,76 | 8,88 | 8,63 | 8,57 | 8,69 | |
8,76 | 8,76 | 8,63 | 8,76 | 8,63 | 8,63 | 8,32 | 8,63 | 9,01 | 8,69 | ||
8,57 | 8,86 | 8,82 | 8,63 | 8,38 | 8,32 | 8,51 | 8,95 | 8,57 | 8,25 | ||
8,61 | 8,61 | 8,32 | 8,38 | 8,25 | 8,82 | 8,19 | 9,07 | 8,38 | 8,63 | ||
8,82 | 8,57 | 8,95 | 8,82 | 8,38 | 8,69 | 8,44 | 8,44 | 8,44 | 8,76 | ||
Диаметр оси, мм | 15,07 | 15,19 | 15,19 | 15,30 | 15,08 | 15,08 | 15,30 | 14,86 | 14,76 | 14,97 | |
15,08 | 15,08 | 14,86 | 15,08 | 14,86 | 14,86 | 14,32 | 14,86 | 15,52 | 14,97 | ||
14,76 | 15,25 | 15,19 | 14,86 | 14,43 | 14,32 | 14,65 | 15,41 | 14,76 | 14,21 | ||
14,83 | 14,83 | 14,32 | 14,43 | 14,21 | 15,19 | 14,11 | 15,62 | 14,43 | 14,86 | ||
15,19 | 14,76 | 15,41 | 15,19 | 14,43 | 14,97 | 14,54 | 14,54 | 14,54 | 15,08 | ||
Плотность породы, г/см3 | 5,0 | 5,1 | 5,1 | 5,1 | 5,0 | 5,0 | 5,1 | 5,0 | 4,9 | 5,0 | |
5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 5,0 | 4,8 | 5,0 | 5,2 | 5,0 | ||
4,9 | 5,1 | 5,1 | 5,0 | 4,8 | 4,8 | 4,9 | 5,1 | 4,9 | 4,7 | ||
4,9 | 4,9 | 4,8 | 4,8 | 4,7 | 5,1 | 4,7 | 5,2 | 4,8 | 5,0 | ||
5,1 | 4,9 | 5,1 | 5,1 | 4,8 | 5,0 | 4,8 | 4,8 | 4,8 | 5,0 | ||
Содержание марганца в пробах стали, % | 0,98 | 0,93 | 0,93 | 1,27 | 0,81 | 1,27 | 1,22 | 1,39 | 0,98 | 1,04 | |
1,04 | 1,39 | 1,51 | 1,10 | 1,04 | 1,51 | 1,04 | 1,16 | 1,22 | 0,81 | ||
1,33 | 1,16 | 1,16 | 1,10 | 1,16 | 1,16 | 1,16 | 1,27 | 1,16 | 1,27 | ||
1,22 | 0,93 | 1,10 | 1,27 | 1,16 | 1,33 | 1,04 | 1,16 | 1,39 | 1,16 | ||
Длина скорлупок крабов, см | 2,51 | 2,36 | 2,36 | 3,24 | 2,06 | 3,24 | 3,10 | 3,54 | 2,51 | 2,65 | |
2,65 | 3,54 | 3,83 | 2,80 | 2,65 | 3,83 | 2,65 | 2,95 | 3,10 | 2,06 | ||
3,39 | 2,95 | 2,95 | 2,80 | 2,95 | 2,95 | 2,95 | 3,24 | 2,95 | 3,24 | ||
3,10 | 2,36 | 2,80 | 3,24 | 2,95 | 3,39 | 2,65 | 2,95 | 3,54 | 2,95 | ||
Содержание сульфидов в руде, % | 2,18 | 2,20 | 2,20 | 2,22 | 2,19 | 2,19 | 2,22 | 2,15 | 2,14 | 2,17 | |
2,19 | 2,19 | 2,15 | 2,19 | 2,15 | 2,15 | 2,08 | 2,15 | 2,25 | 2,17 | ||
2,14 | 2,21 | 2,20 | 2,15 | 2,09 | 2,08 | 2,12 | 2,23 | 2,14 | 2,06 | ||
2,15 | 2,15 | 2,08 | 2,09 | 2,06 | 2,20 | 2,04 | 2,26 | 2,09 | 2,15 | ||
2,20 | 2,14 | 2,23 | 2,20 | 2,09 | 2,17 | 2,11 | 2,11 | 2,11 | 2,19 | ||
Отклонения от внутреннего диаметра колеса, мкм | 2,5 | 2,4 | 2,4 | 3,2 | 2,1 | 3,2 | 3,1 | 3,5 | 2,5 | 2,7 | |
2,7 | 3,5 | 3,8 | 2,8 | 2,7 | 3,8 | 2,7 | 3,0 | 3,1 | 2,1 | ||
3,4 | 3,0 | 3,0 | 2,8 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,2 | 3,0 | 3,2 | ||
3,1 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,0 | 3,4 | 2,7 | 3,0 | 3,5 | 3,0 | ||
Температура кипения воды, °С | 99,2 | 100,0 | 100,0 | 100,7 | 99,3 | 99,3 | 100,7 | 97,9 | 97,1 | 98,6 | |
99,3 | 99,3 | 97,9 | 99,3 | 97,9 | 97,9 | 94,3 | 97,9 | 102,1 | 98,6 | ||
97,1 | 100,4 | 100,0 | 97,9 | 95,0 | 94,3 | 96,4 | 101,4 | 97,1 | 93,6 | ||
97,7 | 97,7 | 94,3 | 95,0 | 93,6 | 100,0 | 92,9 | 102,9 | 95,0 | 97,9 | ||
100,0 | 97,1 | 101,4 | 100,0 | 95,0 | 98,6 | 95,7 | 95,7 | 95,7 | 99,3 | ||
Длина слитка, мм | 181,9 | 183,4 | 183,4 | 184,7 | 182,0 | 182,0 | 184,7 | 179,4 | 178,1 | 180,7 | |
182,0 | 182,0 | 179,4 | 182,0 | 179,4 | 179,4 | 172,9 | 179,4 | 187,3 | 180,7 | ||
178,1 | 184,1 | 183,4 | 179,4 | 174,2 | 172,9 | 176,8 | 186,0 | 178,1 | 171,6 | ||
179,1 | 179,1 | 172,9 | 174,2 | 171,6 | 183,4 | 170,3 | 188,6 | 174,2 | 179,4 | ||
183,4 | 178,1 | 186,0 | 183,4 | 174,2 | 180,7 | 175,5 | 175,5 | 175,5 | 182,0 | ||
Содержание хрома в стали, % | 2,62 | 2,65 | 2,65 | 2,66 | 2,63 | 2,63 | 2,66 | 2,59 | 2,57 | 2,61 | |
2,63 | 2,63 | 2,59 | 2,63 | 2,59 | 2,59 | 2,49 | 2,59 | 2,70 | 2,61 | ||
2,57 | 2,66 | 2,65 | 2,59 | 2,51 | 2,49 | 2,55 | 2,68 | 2,57 | 2,48 | ||
2,58 | 2,58 | 2,49 | 2,51 | 2,48 | 2,65 | 2,46 | 2,72 | 2,51 | 2,59 | ||
2,65 | 2,57 | 2,68 | 2,65 | 2,51 | 2,61 | 2,53 | 2,53 | 2,53 | 2,63 | ||
Температура слитка металла, °С | |||||||||||
Предел текучести, кГ/мм2 | 30,9 | 29,1 | 29,1 | 40,0 | 25,5 | 40,0 | 38,2 | 43,6 | 30,9 | 32,7 | |
32,7 | 43,6 | 47,3 | 34,5 | 32,7 | 47,3 | 32,7 | 36,4 | 38,2 | 25,5 | ||
41,8 | 36,4 | 36,4 | 34,5 | 36,4 | 36,4 | 36,4 | 40,0 | 36,4 | 40,0 | ||
38,2 | 29,1 | 34,5 | 40,0 | 36,4 | 41,8 | 32,7 | 36,4 | 43,6 | 36,4 | ||
Сила тока на выходе преобразователя, мА | 4,6 | 4,3 | 4,3 | 5,9 | 3,8 | 5,9 | 5,7 | 6,5 | 4,6 | 4,9 | |
4,9 | 6,5 | 7,0 | 5,1 | 4,9 | 7,0 | 4,9 | 5,4 | 5,7 | 3,8 | ||
6,2 | 5,4 | 5,4 | 5,1 | 5,4 | 5,4 | 5,4 | 5,9 | 5,4 | 5,9 | ||
5,7 | 4,3 | 5,1 | 5,9 | 5,4 | 6,2 | 4,9 | 5,4 | 6,5 | 5,4 | ||
Содержание фосфора в чугуне, % | 13,9 | 14,0 | 14,0 | 14,1 | 13,9 | 13,9 | 14,1 | 13,7 | 13,6 | 13,8 | |
13,9 | 13,9 | 13,7 | 13,9 | 13,7 | 13,7 | 13,2 | 13,7 | 14,3 | 13,8 | ||
13,6 | 14,0 | 14,0 | 13,7 | 13,3 | 13,2 | 13,5 | 14,2 | 13,6 | 13,1 | ||
13,6 | 13,6 | 13,2 | 13,3 | 13,1 | 14,0 | 13,0 | 14,4 | 13,3 | 13,7 | ||
14,0 | 13,6 | 14,2 | 14,0 | 13,3 | 13,8 | 13,4 | 13,4 | 13,4 | 13,9 | ||
Отклонения от посадочного диаметра гильзы, мкм | |||||||||||
Содержание углерода в ниобии, % | 0,018 | 0,017 | 0,017 | 0,024 | 0,015 | 0,024 | 0,023 | 0,026 | 0,018 | 0,019 | |
0,019 | 0,026 | 0,028 | 0,020 | 0,019 | 0,028 | 0,019 | 0,022 | 0,023 | 0,015 | ||
0,025 | 0,022 | 0,022 | 0,020 | 0,022 | 0,022 | 0,022 | 0,024 | 0,022 | 0,024 | ||
0,023 | 0,017 | 0,020 | 0,024 | 0,022 | 0,025 | 0,019 | 0,022 | 0,026 | 0,022 | ||
Предел прочности стали, кГ/мм2 | |||||||||||
Содержание углерода в пробах стали, % | 0,53 | 0,53 | 0,53 | 0,54 | 0,53 | 0,53 | 0,54 | 0,52 | 0,52 | 0,53 | |
0,53 | 0,53 | 0,52 | 0,53 | 0,52 | 0,52 | 0,50 | 0,52 | 0,54 | 0,53 | ||
0,52 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,50 | 0,51 | 0,54 | 0,52 | 0,50 | ||
0,52 | 0,52 | 0,50 | 0,51 | 0,50 | 0,53 | 0,50 | 0,55 | 0,51 | 0,52 | ||
0,53 | 0,52 | 0,54 | 0,53 | 0,51 | 0,53 | 0,51 | 0,51 | 0,51 | 0,53 | ||
Масса слитка алюминия, кг | 3,4 | 3,2 | 3,2 | 4,4 | 2,8 | 4,4 | 4,2 | 4,8 | 3,4 | 3,6 | |
3,6 | 4,8 | 5,2 | 3,8 | 3,6 | 5,2 | 3,6 | 4,0 | 4,2 | 2,8 | ||
4,6 | 4,0 | 4,0 | 3,8 | 4,0 | 4,0 | 4,0 | 4,4 | 4,0 | 4,4 | ||
4,2 | 3,2 | 3,8 | 4,4 | 4,0 | 4,6 | 3,6 | 4,0 | 4,8 | 4,0 | ||
Влажность воздуха, % | 63,4 | 59,7 | 59,7 | 82,1 | 52,2 | 82,1 | 78,4 | 89,6 | 63,4 | 67,2 | |
67,2 | 89,6 | 97,0 | 70,9 | 67,2 | 97,0 | 67,2 | 74,6 | 78,4 | 52,2 | ||
85,8 | 74,6 | 74,6 | 70,9 | 74,6 | 74,6 | 74,6 | 82,1 | 74,6 | 82,1 | ||
78,4 | 59,7 | 70,9 | 82,1 | 74,6 | 85,8 | 67,2 | 74,6 | 89,6 | 74,6 | ||
Отклонения от внутреннего диаметра колеса, мкм | 2,5 | 2,4 | 2,4 | 3,2 | 2,1 | 3,2 | 3,1 | 3,5 | 2,5 | 2,7 | |
2,7 | 3,5 | 3,8 | 2,8 | 2,7 | 3,8 | 2,7 | 3,0 | 3,1 | 2,1 | ||
3,4 | 3,0 | 3,0 | 2,8 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,2 | 3,0 | 3,2 | ||
3,1 | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,0 | 3,4 | 2,7 | 3,0 | 3,5 | 3,0 | ||
ТермоЭДС, мВ | 8,75 | 8,82 | 8,82 | 8,88 | 8,76 | 8,76 | 8,88 | 8,63 | 8,57 | 8,69 | |
8,76 | 8,76 | 8,63 | 8,76 | 8,63 | 8,63 | 8,32 | 8,63 | 9,01 | 8,69 | ||
8,57 | 8,86 | 8,82 | 8,63 | 8,38 | 8,32 | 8,51 | 8,95 | 8,57 | 8,25 | ||
8,61 | 8,61 | 8,32 | 8,38 | 8,25 | 8,82 | 8,19 | 9,07 | 8,38 | 8,63 | ||
8,82 | 8,57 | 8,95 | 8,82 | 8,38 | 8,69 | 8,44 | 8,44 | 8,44 | 8,76 | ||
Содержание фосфора в стандартном образце, 10-6 % | 7,5 | 7,0 | 7,0 | 9,7 | 6,2 | 9,7 | 9,2 | 10,6 | 7,5 | 7,9 | |
7,9 | 10,6 | 11,4 | 8,4 | 7,9 | 11,4 | 7,9 | 8,8 | 9,2 | 6,2 | ||
10,1 | 8,8 | 8,8 | 8,4 | 8,8 | 8,8 | 8,8 | 9,7 | 8,8 | 9,7 | ||
9,2 | 7,0 | 8,4 | 9,7 | 8,8 | 10,1 | 7,9 | 8,8 | 10,6 | 8,8 | ||
Сила тока на входе преобразователя, мА | 4,8 | 4,3 | 4,3 | 5,9 | 3,8 | 5,9 | 5,7 | 6,5 | 4,6 | 4,9 | |
4,6 | 6,5 | 7,0 | 5,1 | 4,9 | 7,0 | 4,9 | 5,4 | 5,7 | 3,8 | ||
5,2 | 5,4 | 5,4 | 5,1 | 5,4 | 5,4 | 5,4 | 5,9 | 5,4 | 5,9 | ||
5,7 | 4,3 | 5,1 | 5,9 | 5,4 | 6,2 | 4,9 | 5,4 | 6,5 | 5,4 | ||
Диаметр внутренней оси, мм | 15,07 | 15,19 | 15,19 | 15,30 | 15,08 | 15,08 | 15,30 | 14,86 | 14,76 | 14,97 | |
15,08 | 15,08 | 14,86 | 15,08 | 14,86 | 14,86 | 14,32 | 14,86 | 15,52 | 14,97 | ||
14,76 | 15,25 | 15,19 | 14,86 | 14,43 | 14,32 | 14,65 | 15,41 | 14,76 | 14,21 | ||
14,83 | 14,83 | 14,32 | 14,43 | 14,21 | 15,19 | 14,11 | 15,62 | 14,43 | 14,86 | ||
15,19 | 14,76 | 15,41 | 15,19 | 14,43 | 14,97 | 14,54 | 14,54 | 14,54 | 15,08 | ||
Содержание алюминия в стали, % | 0,164 | 0,165 | 0,165 | 0,166 | 0,164 | 0,164 | 0,166 | 0,162 | 0,160 | 0,163 | |
0,164 | 0,164 | 0,162 | 0,164 | 0,162 | 0,162 | 0,156 | 0,162 | 0,169 | 0,163 | ||
0,160 | 0,166 | 0,165 | 0,162 | 0,157 | 0,156 | 0,159 | 0,167 | 0,160 | 0,154 | ||
0,161 | 0,161 | 0,156 | 0,157 | 0,154 | 0,165 | 0,153 | 0,170 | 0,157 | 0,162 | ||
0,165 | 0,160 | 0,167 | 0,165 | 0,157 | 0,163 | 0,158 | 0,158 | 0,158 | 0,164 | ||
Отклонения от посадочного диаметра гильзы, мкм | |||||||||||
2. Многократное измерение параметра (указан в задании № 1) дало ряд результатов при неисключенной систематической погрешности q, %. Проверьте ряд на отсутствие промахов. Определите доверительный интервал при доверительной вероятности Р.
Вариант | Результаты измерений | q, % | Р | |||||||||
0,97 | 1,16 | 1,27 | 1,05 | 0,95 | 1,14 | 0,98 | 1,05 | 0,74 | 0,2 | 0,99 | ||
0,5 | 0,9 | |||||||||||
94,3 | 95,4 | 96,0 | 94,9 | 94,2 | 93,5 | 93,6 | 99,4 | 1,5 | 0,95 | |||
8,58 | 8,66 | 8,72 | 8,63 | 8,28 | 8,52 | 8,51 | 8,65 | 8,67 | 0,4 | 0,95 | ||
14,83 | 14,85 | 14,72 | 14,43 | 14,81 | 14,79 | 14,81 | 14,82 | 0,5 | 0,998 | |||
4,9 | 5,1 | 5,1 | 5,0 | 4,8 | 4,8 | 4,9 | 5,1 | 4,9 | 4,7 | 0,95 | ||
1,22 | 0,83 | 1,10 | 1,27 | 1,16 | 1,33 | 1,14 | 1,16 | 1,39 | 0,5 | 0,98 | ||
3,39 | 2,95 | 2,95 | 2,80 | 2,95 | 2,95 | 2,95 | 5,24 | 0,4 | 0,99 | |||
2,15 | 2,15 | 2,08 | 2,09 | 2,06 | 2,20 | 2,04 | 2,26 | 3,09 | 0,2 | 0,9 | ||
3,4 | 3,0 | 3,0 | 2,7 | 3,0 | 3,0 | 3,0 | 3,2 | 3,0 | 3,2 | 0,95 | ||
100,0 | 98,1 | 101,4 | 100,4 | 98,0 | 98,6 | 97,7 | 95,7 | 0,4 | 0,98 | |||
183,4 | 178,1 | 186,0 | 183,4 | 179,2 | 180,7 | 179,5 | 182,5 | 175,5 | 0,5 | 0,99 | ||
2,63 | 2,63 | 2,59 | 2,63 | 2,59 | 2,60 | 2,58 | 2,59 | 2,75 | 0,9 | |||
0,5 | 0,98 | |||||||||||
41,8 | 36,4 | 36,7 | 34,5 | 36,9 | 36,1 | 36,4 | 38,0 | 36,4 | 0,95 | |||
6,2 | 5,4 | 5,4 | 5,1 | 5,4 | 5,4 | 5,4 | 5,9 | 5,4 | 5,9 | 0,95 | ||
13,7 | 14,0 | 14,2 | 13,8 | 13,9 | 13,2 | 13,8 | 14,1 | 0,5 | 0,99 | |||
0,9 | ||||||||||||
0,019 | 0,016 | 0,018 | 0,020 | 0,019 | 0,018 | 0,019 | 0,022 | 0,023 | 0,015 | 0,95 | ||
0,5 | 0,98 | |||||||||||
0,52 | 0,54 | 0,53 | 0,52 | 0,51 | 0,50 | 0,51 | 0,54 | 0,52 | 0,49 | 0,99 | ||
3,6 | 4,8 | 5,2 | 3,8 | 3,6 | 5,2 | 3,6 | 4,0 | 4,2 | 2,8 | 0,9 | ||
85,8 | 84,6 | 84,8 | 83,9 | 84,6 | 84,6 | 84,4 | 82,1 | 84,6 | 82,1 | 0,5 | 0,98 | |
2,5 | 2,4 | 2,4 | 2,2 | 2,1 | 2,2 | 2,1 | 2,5 | 2,5 | 2,7 | 0,95 | ||
8,61 | 8,64 | 8,52 | 8,58 | 8,55 | 8,52 | 8,59 | 8,77 | 0,6 | 0,95 | |||
10,1 | 8,8 | 8,6 | 8,4 | 8,8 | 8,9 | 8,8 | 8,7 | 8,8 | 0,99 | |||
4,6 | 5,5 | 5,0 | 5,1 | 4,9 | 5,0 | 4,9 | 5,4 | 4,7 | 3,8 | 0,5 | 0,9 | |
14,76 | 15,25 | 15,19 | 14,86 | 14,93 | 14,82 | 14,85 | 15,41 | 0,95 | ||||
0,161 | 0,160 | 0,156 | 0,157 | 0,159 | 0,161 | 0,158 | 0,170 | 0,167 | 0,5 | 0,98 | ||
0,99 |
3. В результате n измерений параметра (указан в задании № 1) определен доверительный интервал значений (ХН¸ХВ) МПа при доверительной вероятности Р1. Определите стандартное отклонение значений параметра и доверительный интервал с вероятностью Р2.
Вариант | n | ХН | ХВ | Р1 | Р2 |
0,62 | 0,84 | 0,90 | 0,95 | ||
0,99 | 0,9 | ||||
0,95 | 0,99 | ||||
8,75 | 9,05 | 0,9 | 0,98 | ||
13,07 | 15,45 | 0,95 | 0,99 | ||
4,7 | 5,3 | 0,99 | 0,95 | ||
1,25 | 1,35 | 0,9 | 0,98 | ||
2,45 | 3,54 | 0,95 | 0,99 | ||
2,06 | 2,28 | 0,9 | 0,98 | ||
2,5 | 3,6 | 0,95 | 0,99 | ||
98,8 | 102,4 | 0,99 | 0,95 | ||
172,6 | 184,5 | 0,9 | 0,98 | ||
2,49 | 2,75 | 0,95 | 0,99 | ||
0,9 | 0,98 | ||||
37,2 | 43,7 | 0,95 | 0,99 | ||
3,9 | 6,2 | 0,99 | 0,95 | ||
13,4 | 15,8 | 0,9 | 0,98 | ||
0,95 | 0,99 | ||||
0,014 | 0,024 | 0,9 | 0,98 | ||
0,95 | 0,99 | ||||
0,50 | 0,58 | 0,99 | 0,95 | ||
3,6 | 4,1 | 0,9 | 0,98 | ||
61,2 | 68,4 | 0,95 | 0,99 | ||
2,2 | 4,7 | 0,9 | 0,98 | ||
8,45 | 8,76 | 0,95 | 0,99 | ||
7,6 | 10,1 | 0,99 | 0,95 | ||
4,5 | 5,8 | 0,9 | 0,98 | ||
14,78 | 15,63 | 0,95 | 0,99 | ||
0,156 | 0,170 | 0,9 | 0,98 | ||
0,95 | 0,99 |
4. Используя данные задания № 3 ( , s), при систематической погрешности D, найдите вероятность того, что результат единичного измерения параметра не выйдет за пределы интервала [а; b].
Вариант | D | а | b |
-0,04 | 0,78 | 1,51 | |
0,5 | 8,60 | 9,00 | |
-2,3 | 13,15 | 15,65 | |
4,5 | 5,0 | ||
0,06 | 1,20 | 1,40 | |
0,05 | 2,55 | 3,55 | |
2,00 | 2,20 | ||
2,3 | 3,8 | ||
-1,1 | 99,9 | 101,0 | |
0,5 | 2,55 | 2,70 | |
-15 | |||
0,4 | |||
-0,4 | 14,5 | 15,6 | |
0,015 | 0,025 | ||
-6 | |||
0,05 | 0,46 | 0,56 | |
0,25 | 3,5 | ||
2,1 | 4,5 | ||
0,6 | 8,46 | 8,78 | |
0,5 | 8,5 | 9,5 | |
0,5 | 4,7 | 5,7 | |
2,5 | 14,65 | 15,65 | |
-0,05 | 1,145 | 0,168 | |
Приложение 1. Построение гистограммы (Excel)
Для построения гистограммы в редакторе Microsoft Excel следует выполнить следующие шаги.
1. Активировать пакет анализа данных
Для этого нужно выполнить команду Сервис ® Надстройки и выбрать Пакет анализа (поставить метку рядом) → Ok. Затем необходимо снова выполнить команду Сервис, после этого в меню Сервис должна появиться строка Анализ данных.
2. В книге Excel ввести исходные числовые данные и границы интервалов (они называются «карманы»), например как показано ниже.
В качестве карманов вводить нужно верхнее значение интервала.
3. Построить гистограмму при помощи мастера гистограмм
Для этого нужно открыть окно мастера построения гистограмм (Пакет анализа ® Гистограмма) и заполнить диалоговое окно ® Ok. Ниже показан пример заполнения диалогового окна.
Параметры вывода можно указать другими, например, сделать ссылку на свободную ячейку на этом же листе.
В результате получаем таблицу с подсчитанными частотами попаданий данных в карманы и гистограмму.
При подсчете частот автоматически вычисляется число попаданий данных между указанным началом кармана и соседним, большим по порядку.
Приложение 2. Значения критерия Романовского bт (a = 1 - Р)
n | a | n | a | ||
0,1 | 0,05 | 0,1 | 0,05 | ||
1,412 | 1,414 | 2,387 | 2,519 | ||
1,689 | 1,710 | 2,426 | 2,563 | ||
1,869 | 1,917 | 2,461 | 2,602 | ||
1,996 | 2,067 | 2,494 | 2,638 | ||
2,093 | 2,182 | 2,523 | 2,670 | ||
2,172 | 2,273 | 2,551 | 2,701 | ||
2,238 | 2,349 | 2,577 | 2,728 | ||
2,294 | 2,414 | 2,601 | 2,754 | ||
2,343 | 2,470 | 2,623 | 2,779 |
Приложение 3. Значения коэффициента Стьюдента
n | Доверительная вероятность Р | ||||
0,9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 | 0,999 | |
6,31 | 12,71 | 31,82 | 63,68 | 636,62 | |
2,92 | 4,30 | 6,97 | 9,93 | 31,6 | |
2,35 | 3,18 | 4,54 | 5,84 | 12,92 | |
2,13 | 2,78 | 3,75 | 4,60 | 8,61 | |
2,02 | 2,57 | 3,37 | 4,06 | 6,87 | |
1,94 | 2,45 | 3,14 | 3,71 | 5,96 | |
1,90 | 2,37 | 3,00 | 3,50 | 5,41 | |
1,86 | 2,31 | 2,90 | 3,36 | 5,04 | |
1,83 | 2,26 | 2,82 | 3,25 | 4,78 | |
1,81 | 2,23 | 2,76 | 3,17 | 4,59 | |
1,80 | 2,20 | 2,72 | 3,11 | 4,44 | |
1,78 | 2,18 | 2,68 | 3,06 | 4,32 | |
1,77 | 2,16 | 2,65 | 3,01 | 4,22 | |
1,76 | 2,15 | 2,62 | 2,98 | 4,14 |