Файл: Болдырев, В. С. Методы математической статистики в гидрографии и кораблевождении учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 1

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

С друг#* стороны,

при /7 —«*о С— О , значит и ви­

раж ине

 

 

ß

 

- / - 0

Ä

 

2 А

 

Таким образом, -4? представляет собой среднее квад­ ро

ратическое отклонение правой части (І.І0 5 ) от нуля. Последнее условие было выведено в предположении, что

измерения не содержат систематических ошибок. Таким об­ разом, можно написать, что

1fn

.

(І.І0 6 )

2 А

 

Этот критерий носит специальное название критерия Аббе.

Уточненный критерий Аббе

Итак, использование критерия Аббе основано на сравне­ нии квадратов случайных ошибок измерений и квадратов их последовательных разностей.

Рассмотрим полученные раньше соотношения:

 

 

 

П

 

 

(ІЛ 07'

2

/

^

*'= /

2

'■>

 

 

 

 

 

 

( 1 .108)

Предположим,

что

случайные ошибки

подчиняются

нормальному закону

распределения. Напишем

дробь

 

 

г = _2_ .

 

(І.Г 09)

Со2

При п > Ю распределение дроби приблииенно нормаль­ ное. Поэтому можно составить таблицу для вычисления

53


вероятности нахождения г

в некоторых пределах. Зада­

ваясь

определенным уровнем

вероятности, вычислим вероят­

ность выполнения

следующего неравенства:

 

 

Р ( г й г р ) = р .

 

С і .и о )

Это

выражение

означает,

что с

вероятностью р

таб­

личное

значение

будет

больше,

чем значение

дроби rt

полученное при расчете по экспериментальным данным. Итак, для решения задачи необходимо: по результатам

наблюдений вычислить £ 5 и (j 2 ; вычислить дробь і= Q2

по таблице, задаваясь вероятностью р

,

найти соответст­

вующую этой вероятности величину

гр .

 

 

Если г

» то можно предположить,

что в наблюдени­

ях есть систематическая погрешность.

П р и г> ^, можно

утверждать, что с

вероятностью Р

такой погрешности в

наблюдениях нет.

 

 

 

 

 

При 7= 70

вопрос остается

открытым,

обе гипотезы

Г

вероятностью Р

и (Р~і)

 

выполняются с

соответственно.

Таблица для

имеет два

выхода по

величине f> и rz.

§8. Неравноточные изменения

Вслучае неравноточных измерений результаты измере­ ний обладают различной степенью надежности, что необ­ ходимо учитывать при их обработке. Надежность результа­ та измерения выражают числом, называемым весом(Я) это­ го результата.

Вкачестве веса чаще всего используется величина,

обратно пропорциональная дисперсии,

54


( I . I I I )

Коэффициент к назначается произвольно. Это позволя­ ет выбирать его таким, чтобы было удобно оперировать с весами Р . Удобно какому-либо из измерений придать

вес Р = I,

 

 

тогда

2

 

к

( I .I I 2 )

/ = — г f тогда

к = 3 .

Ѳ

 

 

Для любого измерения его вес будет пропорционалеі

среднему квадратическому отклонение единицы веса:

Р п ~ у к - ■

 

« - і е »

К геодезической литературе принято обозначать сред­ нее квадратическое отклонение единицы весаут*(у?г =&})•

Т'сли наблидение со средней квадратической ошибкой

3

имеет вес Р

, то мохно написать

выражение

 

 

 

/ Н = & ) [ Р ,

( і . І В )

т .е .

средняя квадратическая ошибка единицы весаJX- в

І Р

раз

больше средней

квадратической ошибки наблюде­

ния,

вес

которого

равен

Р .

 

Так как вес - величина, обратная дисперсии, к нему могут быть применены все теоремы, применимые к лиспер-

сии(например, вес суммы равен сумме

весов).

Примеру с т ь выполнено два измерения

одной и той хе

величины: результаты измерений ^

^

*

их вес

Р

Р

7

 

 

r t У

Г 2

■/

к = .і •

55


Определим среднюю квадратическую ошибку среднего арифметического:

( І .И 5 )

р ,* р 2

Вес этой арифметической середины:

 

Р о ~ Р ,+ Ъ

і

 

J _ _

& ,2+(52 .

^

______ .

( г .ііб )

б ' / "

6 ? g * 7

^

у е '+ в * 1

Отсюда следует, что среджее квадратическое отклоне­ ние среднего взвененного всегда меньше, чем наименьшее Of отдельного измерения. Таким образом, теоретически осреднение всегда полезно. Однако на практике осредне­ ние не всегда целесообразно, так как результирующее уменьшение погрешности может быть очень незначительным. Кроме того, следует иметь в виду, что величии средних квадратических отклонений на практике обычно известны неточно. Поэтому кажущееся улучшение точности среднего взвешенного результата может оказаться в пределах по­ грешности исходных данных.

Для оценок параметров неравноточных измерений можно использовать те же формулы, что и для равноточных из­ мерений, но с учетом весов отдельных измерений, например:

х - [р*]

(І.ІГ 7 )

 

[Р]

 

-.2

[Ро-с ]

7

( I . 118)

СЯу,-

,

Х

п - і

 

 

где

_

 

 

І/

*

 

 

56


Определение

 

средней квадратической

о т б д из

 

 

ряда дойных

невавиоточных

измерений

 

Пусть в результате измерений получены следующие дан­

ные: результаты

измерений

/ /

и

 

 

и

»•••»

"

К

і "

1

м с а

 

Р,

 

Р2 , --- , Р„ ■

Образуем

разности:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d

 

, -

e

:

-

p

 

" ■

 

Веса

этих

разностей:

 

 

 

 

 

 

 

 

ß _

А

■" ’

I k .

 

 

 

 

 

2

2

т 2

 

 

 

 

Разности

сі

»

аі

 

п

можно

рассматривать

 

 

 

2

 

с весами

р

р

как случайные ошибки измерений

. . . .

,

и тогда средняя квадратическая оиибка единицы веса

 

моиет быть найдена по формуле

 

 

 

 

 

 

Г ^ Р , ,

J 2 Р 3 ~

 

Рп

 

/--------- ■

ТО ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§ 9'. Линеаризация Функций случайных аргументов

Используя теоремы о числовых характеристиках случай­ ных величин, можно по характеристикам случайных аргумен­ тов получить характеристики неслучайных Функций от этих аргументов. При этом предполагается, что вид функцио­ нальной зависимости является линейным.

Пусть, например,

57