Имеются результаты опытных данных: 0,84 0,82 0,75 0,79 0,80 0,81 0,82. Проверить, не является ли число 0,75 грубой ошибкой.
Решение
Грубой погрешностью называется погрешность, существенно превышающая ожидаемую в данных условиях. Причиной грубой погрешности может быть кратковременное изменение условий эксперимента, неправильный отсчет по шкале прибора, неправильная запись результата наблюдений и т. п.
Наиболее простым способом исключения из ряда резко выделяющегося измерения является правило трех сигм: разброс случайных величин от среднего значения не должен превышать значения трех среднеквадратичных отклонений.
xmax, min= x ±3σ
σ = (хi - х)2n - 1
Х=хin,
где n – число уровней ряда.
Х = 5,63 / 7 = 0,80.
Представим в таблице все необходимые вспомогательные расчеты.
№ п/п Значение, Х хi-х
(хi-х)2
1 0,84 0,04 0,0016
2 0,82 0,02 0,0004
3 0,75 -0,05 0,0025
4 0,79 -0,01 0,0001
5 0,80 0 0
6 0,81 0,01 0,0001
7 0,82 0,02 0,0004
n = 7 5,63
0,0051
(хi - х)2= 0,0016 + 0,0004 + 0,0025 + 0,0001 + 0 + 0,0001 + 0,0004 = 0,0051
σ = 0,00517 - 1 = 0,029
xmax = x +3σ = 0,80 + 3 * 0,029 = 0,887
xmin = x - 3σ = 0,80 - 3 * 0,029 = 0,713
То есть, ожидаемая погрешность составляет 0,713 х 0,877.
Число 0,75 удовлетворяет найденным границам ожидаемой погрешности, следовательно оно не является грубой ошибкой
0,713 0,75 0,877.
Ответ