Ogni ricercatore che conduce un esperimento e ottiene un risultato particolare deve porre la domanda: "Posso farlo di nuovo?" La ripetibilità è una misura della probabilità che la risposta sia sì. Per calcolare la ripetibilità, conduci lo stesso esperimento più volte ed esegui un'analisi statistica sui risultati. La ripetibilità è correlata alla deviazione standard e alcuni statistici considerano i due equivalenti. Tuttavia, puoi fare un ulteriore passo avanti ed equare la ripetibilità alla deviazione standard della media, che ottieni dividendo la deviazione standard per la radice quadrata del numero di campioni in un set di campioni.

TL; DR (Troppo lungo, non letto)

La deviazione standard di una serie di risultati sperimentali è una misura della ripetibilità dell'esperimento che ha prodotto i risultati. Puoi anche fare un ulteriore passo avanti ed equare la ripetibilità alla deviazione standard della media.

Calcolare la ripetibilità

Per ottenere risultati affidabili per la ripetibilità, devi essere in grado di eseguire la stessa procedura multipla volte. Idealmente, lo stesso ricercatore conduce la stessa procedura usando gli stessi materiali e strumenti di misura nelle stesse condizioni ambientali e fa tutte le prove in un breve periodo di tempo. Una volta terminati tutti gli esperimenti e registrati i risultati, il ricercatore calcola le seguenti grandezze statistiche:

Media: la media è fondamentalmente la media aritmetica. Per trovarlo, sommi tutti i risultati e dividi per il numero di risultati.

Deviazione standard: per trovare la deviazione standard, devi sottrarre ogni risultato dalla media e quadrare la differenza per assicurarti di avere solo numeri positivi . Riassumi queste differenze al quadrato e dividi per il numero di risultati meno uno, poi prendi la radice quadrata di quel quoziente.

Deviazione standard della media: la deviazione standard della media è la deviazione standard divisa per il quadrato radice del numero di risultati.

Se si considera la ripetibilità come deviazione standard o deviazione standard della media, è vero che minore è il numero, maggiore è la ripetibilità e maggiore è l'affidabilità della risultati.

Esempio

Una società vuole commercializzare un dispositivo che lancia palle da bowling, sostenendo che il dispositivo lancia accuratamente le palline sul numero di piedi selezionati sul quadrante. I ricercatori hanno impostato il quadrante su 250 piedi e condotto test ripetuti, recuperando la palla dopo ogni prova e rilanciandolo per eliminare la variabilità di peso. Controllano anche la velocità del vento prima di ogni prova per garantire che sia la stessa per ogni lancio. I risultati in piedi sono:

250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.

Per analizzare i risultati, decidono di utilizzare la deviazione standard della media come misura della ripetibilità. Utilizzano la seguente procedura per calcolarlo:

Trova la media

La media è la somma di tutti i risultati divisa per il numero di risultati = 250 piedi.

Calcola il valore Somma dei quadrati

Per calcolare la somma dei quadrati, sottrarre ogni risultato dalla media, quadrare la differenza e aggiungere i risultati:

(0) ^{2 + (4) < sup> 2 + (-1) 2 + (3) 2 + (-5) 2 + (1) 2 + (0) 2 + (-2) 2 = 56}

Trova la deviazione standard (SD)

Trovano SD dividendo la somma dei quadrati per il numero di prove meno uno e prendendo la radice quadrata del risultato:

SD = radice quadrata di (56 ÷ 7) = 2,83.

Calcola deviazione standard della media (SDM)

Dividono la deviazione standard per la radice quadrata di il numero di prove (n) per trovare la deviazione standard della media:

SDM = SD ÷ radice (n) = 2.83 ÷ 2.83 = 1.

Una SD o SDM di 0 è ideale. Significa che non ci sono variazioni tra i risultati. In questo caso, l'SDM è maggiore di 0. Anche se la media di tutte le prove è uguale alla lettura del quadrante, c'è una varianza tra i risultati, e spetta all'azienda decidere se la varianza è abbastanza bassa da soddisfare i suoi standard.