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《分析化學 第3節(jié) 有限量測量數據的統(tǒng)計處理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、第二章誤差與分析數據處理一、偶然誤差的正態(tài)分布二、t分布三、平均值的精密度和置信區(qū)間四、顯著性檢驗五、可疑數據的取舍第三節(jié)有限量測量數據的統(tǒng)計處理2021/8/171.總體(母體)2.樣本(子樣)3.樣本大小返回Sec.5?x2021/8/17一偶然誤差的正態(tài)分布測量值與隨機誤差的正態(tài)分布2021/8/17正態(tài)分布的數學表達式為2021/8/172021/8/17標準正態(tài)分布曲線2021/8/17偶然誤差的區(qū)間概率從-∞~+∞,所有測量值出現的總概率P為1,即偶然誤差的區(qū)間概率P——用一定區(qū)間的積分面積表示該范圍內測量值出現的概率標準正態(tài)分布區(qū)間概率%正態(tài)分布概率積分表2021
2、/8/17二t分布(有限次)2021/8/17正態(tài)分布與t分布區(qū)別1.正態(tài)分布——描述無限次測量數據t分布——描述有限次測量數據2.正態(tài)分布——橫坐標為u,t分布——橫坐標為t3.兩者所包含面積均是一定范圍內測量值出現的概率P正態(tài)分布:P隨u變化;u一定,P一定t分布:P隨t和f變化;t一定,概率P與f有關,2021/8/172021/8/17兩個重要概念置信度(置信水平)P:某一t值時,測量值出現在μ±t?s范圍內的概率顯著性水平α:落在此范圍之外的概率2021/8/1786.6%P?a?a2021/8/171-?1/2?1/2?-t?,ft?,f2021/8/17三、平均值的
3、精密度與置信區(qū)間(一)平均值的精密度由統(tǒng)計學可得:例若某樣品經4次測定,標準偏差是20.5ppm,平均值是144ppm。求平均值的標準偏差。2021/8/17(二)置信區(qū)間置信區(qū)間——在一定的置信水平時,以測定結果為中心,包括總體平均值在內的可信范圍。數學表達式為1個別測量值的置信區(qū)間μ=x±ts2平均值的置信區(qū)間2021/8/17置信區(qū)間分為雙側置信區(qū)間和單側置信區(qū)間。雙側置信區(qū)間:指同時存在大于和小于總體平均值的置信范圍,即在一定置信水平下,μ存在于XL至XU范圍內,XL<μ<XU。單側置信區(qū)間:指μ<XU或μ>XL的范圍。除了指明求算在一定置信水平時總體平均值大于或小于某值
4、外,一般都是求算雙側置信區(qū)間。2021/8/17例5用8-羥基喹啉法測定Al含量,9次測定的標準偏差為0.042%,平均值為10.79%。估計真實值在95%和99%置信水平時應是多大?解:1.P=0.95;α=1-P=0.05;f=n-1=9-1=8t0.05,8=2.3062.P=0.99;α=0.01;t0.01,8=3.355結論:總體平均值在10.76~10.82%間的概率為95%;在10.74~10.84%間的概率為99%2021/8/17例6上例n=9,S=0.042%,平均值為10.79%。若只問Al含量總體平均值大于何值(或小于何值)的概率為95%時,則是要求計算
5、單側置信區(qū)間。解:1.查表2-2單側檢驗α=0.05,n=8t0.05,8=1.860。2.計算XL(或XU)值:總體平均值大于10.76%(或小于10.82%)的概率為95%。2021/8/17例如,測定試樣中氯的含量W(Cl),四次重復測定值為0.4764,0.4769,0.4752,0.4755。求置信度為95%時,氯平均含量的置信區(qū)間。2021/8/17顯著性檢驗顯著性差異非顯著性差異系統(tǒng)誤差校正隨機誤差正常四、顯著性檢驗2021/8/17(一)t檢驗法1.平均值與標準值的比較步驟:例5-4:某化驗室測定CaO的質量分數為30.43%的某樣品中CaO的含量,得如下結果:問
6、此測定有無系統(tǒng)誤差?(給定?=0.05%)2021/8/17c.查表(自由度f=f1+f2=n1+n2-2),比較:t計>t表,表示有顯著性差異b.計算t值:a.求合并的標準偏差:2.兩組數據的平均值比較(同一試樣)2021/8/17b.查表(F表),比較F計≥F表,則兩組數據的精密度存在顯著性差異F計≤F表,則兩組數據的精密度不存在顯著性差異a.計算F值:(二)F檢驗法(精密度檢驗)2021/8/172021/8/17例:在吸光光度分析中,用一臺舊儀器測定溶液6次,得標準偏差S1=0.055,再用一臺性能稍好的新儀器測定4次,得標準偏差S2=0.022。問新儀器的精密度是否顯著
7、地優(yōu)于舊儀器的精密度?解:依題意,新儀器性能稍好,它的精密度不會比舊儀器的差,所以,屬于單邊檢驗。2021/8/172021/8/172021/8/17使用顯著性檢驗的幾點注意事項1.兩組數據的顯著性檢驗順序是先進行F檢驗而后進行t檢驗。2.單側與雙側檢驗3.置信水平P或顯著性水平α的選擇2021/8/17五、可疑數據的取舍??過失誤差的判斷1.Q檢驗法測定次數n345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.950.970.84