Todo investigador que realiza un experimento y obtiene un resultado particular debe formular la pregunta: "¿Puedo volver a hacerlo?" La repetibilidad es una medida de la probabilidad de que la respuesta sea sí. Para calcular la repetibilidad, realiza el mismo experimento varias veces y realiza un análisis estadístico de los resultados. La repetibilidad está relacionada con la desviación estándar, y algunos estadísticos consideran los dos equivalentes. Sin embargo, puede ir un paso más allá y equiparar la repetibilidad a la desviación estándar de la media, que obtiene al dividir la desviación estándar por la raíz cuadrada del número de muestras en un conjunto de muestras.

TL; DR (Demasiado tiempo; No lo leyó)

La desviación estándar de una serie de resultados experimentales es una medida de la repetibilidad del experimento que produjo los resultados. También puede ir un paso más allá e igualar la repetibilidad a la desviación estándar de la media.

Calcular la repetibilidad

Para obtener resultados confiables para la repetibilidad, debe poder realizar el mismo procedimiento múltiple veces. Idealmente, el mismo investigador lleva a cabo el mismo procedimiento utilizando los mismos materiales e instrumentos de medición en las mismas condiciones ambientales y realiza todas las pruebas en un corto período de tiempo. Una vez que todos los experimentos han terminado y se han registrado los resultados, el investigador calcula las siguientes cantidades estadísticas:

Media: la media es básicamente el promedio aritmético. Para encontrarlo, suma todos los resultados y divídelos por la cantidad de resultados.

Desviación estándar: para encontrar la desviación estándar, restas cada resultado de la media y cuadra la diferencia para asegurarte de que solo tienes números positivos . Resuma estas diferencias al cuadrado y divida por el número de resultados menos uno, luego tome la raíz cuadrada de ese cociente.

Desviación estándar de la media: la desviación estándar de la media es la desviación estándar dividida por el cuadrado raíz de la cantidad de resultados.

Si considera que la repetibilidad es la desviación estándar o la desviación estándar de la media, es cierto que cuanto menor sea el número, mayor será la repetibilidad y mayor será la confiabilidad de la repetición. resultados.

Ejemplo

Una empresa quiere comercializar un dispositivo que lanza bolas de boliche, alegando que el dispositivo lanza con precisión las bolas la cantidad de pies seleccionados en el dial. Los investigadores colocan el cuadrante a 250 pies y realizan pruebas repetidas, recuperando la pelota después de cada prueba, y relanzándola para eliminar la variabilidad en el peso. También verifican la velocidad del viento antes de cada prueba para asegurarse de que sea la misma para cada lanzamiento. Los resultados en pies son:

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

Para analizar los resultados, deciden usar la desviación estándar de la media como una medida de repetibilidad Usan el siguiente procedimiento para calcularlo:

Find the Mean

La media es la suma de todos los resultados dividida por el número de resultados = 250 pies.

Calcula el Suma de cuadrados

Para calcular la suma de cuadrados, restan cada resultado de la media, cuadran la diferencia y agregan los resultados:

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

Encuentre la desviación estándar (SD)

Encuentran SD dividiendo la suma de cuadrados por el número de ensayos menos uno y tomando la raíz cuadrada del resultado:

SD = raíz cuadrada de (56 ÷ 7) = 2.83.

Calcular la desviación estándar de la media (SDM)

Dividirán la desviación estándar por la raíz cuadrada de el número de ensayos (n) para encontrar la desviación estándar de la media:

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

Una SD o SDM de 0 es ideal. Significa que no hay variaciones entre los resultados. En este caso, el SDM es mayor que 0. Aunque la media de todos los ensayos es la misma que la lectura del dial, hay una variación entre los resultados, y le corresponde a la empresa decidir si la varianza es lo suficientemente baja como para cumplir sus estándares.