Файл: Гришин В.К. Статистические методы анализа результатов измерений учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.07.2024

Просмотров: 100

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

 

 

 

 

-

ш

-

 

 

 

 

 

оать, волн ввести некоторую функцию

£ ( ' Х - х )

» характери­

зующую эффективность регистрации прибора. Тогда измеренное

сглаженное значение величины

у

моано представить

как

(функция

£

-

нормирована)

 

 

 

 

 

 

 

<УМ>

 

- fy(x)e(*-Xt)c/x.

 

 

( 2 5 > 9 )

Иотинное значение

 

 

 

 

 

 

 

 

меньше или больше усредненного,

смотря

по тому,

на пике или

впадине кривой лежит эта точка.

 

 

 

 

 

 

Еоли известна

функция

(X

-

X )

, то

необходимую

поправку

Ли.

 

можно

вычислить,

используя

в качестве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(о)

 

 

 

исходного

приближения

кривую регрессии

г> (к)

,

пост­

роенную на основании

усредненных

данных

 

(^y(xjy

 

 

by. *J*f*{*) Є(Х-Х.)СІХ .

 

 

(25.10)

Разумеется,

если

окажется,

что найденная

поправка

Д у

сравнима

по величине

с

\Ц(Х-))

 

> следует

вычислить

оледующее

приближение.

 

 

 

 

 

 

 

 

25.2.Обработка наблюдений при бедной статистике

При недостаточно богатой статистике при описании кривой следует исходить из функции правдоподобия, построенной на основании распределения Пуассона.


Располагай

значениями

чисел

наблюдаемых событий

N1(Xf)t.

, NK(xJ,

определяем

функцию

правдоподобия

 

 

L

-

П е

ь

/V. /

(25.11)

 

 

 

ІЧ

 

 

в которой

\)

- предполагаемые значения средней интен­

сивности

событий

для каждого из йначений аргумента

X ;

времена

отдельных измерений.

 

 

Постулируя

далее

теоретический вид кривой регрессии

m-i

(25.12)

находим оценки коэффициента регрессии из системы уравнений:

 

 

N.

-

 

С

I А

*

У-о.

(25.13)

 

 

к.о

j

 

Эта система

- нелинейная

и точное ее решение -

весьма

трудоемкий процесс (вдвойне усложненный, если числа

/V.

сравнимы

с фоном). Здесь также

можно использовать

метод по­

следовательных приближений:знаненатели дробей в (25.13) заме­

няются

сначала на эмпиричеокие значения средних

в Л ^ . / і 4 ,

а затем

- на вычисленные с помощью

^ " о ? ^ 0 * f X 4 )

*

т . д . Но следует иметь ввиду, что при бедной

статистике отно­

сительные расхождения

П.,

могут

быть до -


If б -

вольно заметными, так что для достижения удовлетворительной сходимости требуется неоколько приближений.

Заметим, что о нелинейными уравнениями приходится сталкиваться также, если рабочая гипотеза - нелинейная по некоторому числу параметров (например

мимо вычислительных сложностей, нелинейные уравнения приво­ дят к алгебраической неоднозначности оценок и для выбора "истинной" оценки приходится прибегать к дополнительному анализу.

З А Д А Ч А

Найти поправку на просчеты, связанные с мертвым време­ нем детектора.

Решение. Просчеты возникают потому, что в течение неко­ торого времени после прохождения частицы прибор теряет чув­ ствительность. Рассмотрим детектор с непродлевающимся мерт­

вым временем

Т

.

Если

прибор зафиксировал

в течение

I сек

Пі

частиц,

то

полное время, в течение которого де­

тектор

оставался

нечувствительным к частицам,

равно

<S"i

» ГО-Т •

Поэтому эффективное время регистрации (за

I сек) - Ь91^1-тХ

 

-

время, в течение которого прибор и

"омог" зарегистрировать

tn.

частиц. Следовательно, истинная

интенсивность

потока

 

 

 

 

tn

П * 1 - тг

Г Л А В А У.

НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА- '•

Планирование эксперимента относится к одной из самых актуальных проблем научного исследования, многогранность изучаемых явлений, сложность и высокая стоимость научного оборудования, оотрая нехватка времени - все это вынуждает иооледоветеля тщательно продумывать проведение экспериментов.

Разумеется, проблема планирования исследований чрезвы­ чайно обширна. Из всего многообразия аспектов будут затро­ нуты лишь немногие, связанные с вопросами статистического планирования.

Среди последних будет рассмотрена проблема оптимального выбора условий наблюдений, позволяющих получить значения изучаемых величин с максимальной достоверностью.

§ 26. Оптимальное распределение времени наблюдений

К числу упомянутых проблем относится вопрос о распреде­ лении времени в эксперименте между отдельными операциями. Допустим, что в эксперименте исоледуется некоторая величина

У, значение которой определяется в результате косвенных

наблюдений путем измерения П

вспомогательных величин

yt,... имеющих случайный характер. Тем самым мы полагаем, что

( 2 6 . 1 )


- 148

-

 

Представление об истинном

значении величины Y

и ее

диоперсии можно получить, воспользовавшись приближенными

соотношениями (§ 2):

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(26,3)

где

У.

-

предполагаемые истинные

(средние)

значения

вспомогательных величин,

 

 

-

их диоперсии.

Значение

дисперсии

2) (У)

 

характеризует

"погреш­

ность"

в определении

Y,

и очевидным

ответом на поставленный

вопрос

о

получении

максимальной

достоверности

в опенке У

будет

требование минимальности

дисперсий 2)(У)

 

. При этом

оценка

 

у

по

ее

эмпиричеоким

средним

^

также

будет

обладать

максимальной достоверностью.

 

 

Вообще говоря, при бесконечном времени измерения каж­

дого иэ эмпирических

средних

у,

их дисперсии стремятся

к нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Напомним,

что

если

ij.

определяется

как

выборочное

среднее диокретных

измерений:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1<

 

 

 

 

 


то их дисперсия

так как число

Т {

отдельных

измерений

в каждой ив

точек,

в конечном

счете,пропорционально

полному

времени

£ .

,

потраченному на

операцию измерения у. .

 

 

 

Для непрерывных

измерений

 

 

 

 

 

 

 

Л/.

 

 

 

 

диспероия

^

также убывает

о увеличением времена

наблю­

дения

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом,

мы можем представить дисперсию намерен­

ных величин

Lj,

как

(26.4)

Здесь

/ і .

- некоторая конечная величина (совпадает

о

дисперсией

 

С?

при

{.. =1), называемая функцией

трудности

измерений

в отдельных

точках. Если величины Ои

I

 

 

 

 

 

«

ІІ

неизвестны, то

функция трудности

измерения составляется по '