Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu (Data Analysis and Design of Experiment): Bài 3 - PGS. TS. Trịnh Văn Dũng

Bài giảng Thiết kế thí nghiệm và xử lý số liệu (Data Analysis and Design of Experiment): Bài 3 - Xử lý sơ cấp số liệu thí nghiệm. Những nội dung chính được trình bày trong chương này gồm có: Một số khái niệm cơ bản, trình tự thực hiện, kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn.

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

(Data Analysis and Design of Experiment)

PGS TS Trịnh Văn Dũng

Bộ môn: Quá trình và thiết bị CN Hóa – Sinh học – Thực phẩm

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Trang 2

XỬ LÝ SƠ CẤP SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

trinhvandung190361

Trang 3

Trang 4

1 Một số khái niệm

Xử lý sơ bộ kết quả đo và quan sát là:

- Tiền đề để các bước xử lý tiếp theo đạt hiệu quả cao

- Cơ sở để xây dựng và sử dụng sự phụ thuộc thực nghiệm một cách

chính xác

Cần sử dụng phương pháp phân tích thống kê một cách chính xác

- Cần sử dụng phương pháp phân tích thống kê một cách chính xác

kết quả

Trang 5

- Loại bỏ sai số thô

- Xác định khoảng tin cậy của số đo

-Lập bảng phân bố xác suất: ập g p

+ Biến rời rạc: bảng phân phối xác suất

+ Biến liên tục: hàm phân bố xác suất

- Kiểm tra sự tương thích của mẫu với luật phân bố chuẩn

Thiết kế thí nghiệm &Xử lý số liệu MS: CH3309

03.10.2017

Trang 6

- Kiểm định giả thiết thống kê

- Kiểm định sự phù hợp kết quả đo với phân phối chuẩn và việc xác

định các thông số phân phối:

+ Nếu giả thuyết này là không thể chấp nhận, cần xác định luật phân phối nào đó mà dữ liệu thực nghiệm tuân theo

+ Nế thỏa mãn giả thiết thi ử lý theo l ật phân bố ch ẩn

Trang 7

-Sàng lọc sai số thô (nhầm) của các quan sát

-Ước lượng độ tin cậy của các giá trị đo được

-Kiểm tra sự tương hợp giữa việc phân phối kết quả đo lường với Kiểm tra sự tương hợp giữa việc phân phối kết quả đo lường với luật phân phối chuẩn

03.10.2017

Trang 8

2 Trình tự thực hiện

Thực hiện các bước sau:

-Kiểm tra dụng cụ, phương pháp và người thực hiện

-Số lần đo (cực tiểu)

-Loại bỏ sai số thô

Xác định khoảng tin cậy của phép đo

-Xác định khoảng tin cậy của phép đo

-Lập bảng phân phối xác suất

-Xây dựng đường phân bố

Trang 9

221 3

1

100

khi

n khi

n k

n  n



4 Ghi lại chuỗi biến thể mỗi khoảng thu được, kiểm tra:

5 Xây dựng chuỗi biến rời rạc:

Trang 10

2 Trình tự thực hiện ự ự ệ

6 Xây dựng đồ thị tích lũy tần số - tần số ứng với bảng số

9.Tính các đại lượng còn lại:

i i

W  1 

Trang 11

2.1 Kiểm tra dụng cụ, phương pháp … đo

Để kiểm tra dụng cụ, phương pháp, tay nghề của nhân viên:

-Dùng chuẩn χ2 (Khi bình phương)

-Loại bỏ sai số của dụng cụ, hóa chất, phương pháp, tay nghề …

Có thể kiểm tra bằng cách so sánh với các chuẩn:

-χ2 (Khi bình phương) χ2 (Khi bình phương)

Trang 12

2.1.1 Kiểm tra dụng cụ, phương pháp … đo

Cách tính χ2 cho mỗi mục đích kể trên là khác nhau:

Kiểm tra bằng chuẩn χ2 :

Cách tính χ2 cho mỗi mục đích kể trên là khác nhau:

-Để kiểm định độ chính xác cách tính χ2 theo biểu thức thông

Trang 13

Độ chính xác được cung cấp bởi:

-nhà sản xuất dụng cụ đo

2

2 2

2

5 ,

Trang 14

2

2 5 , 0

2 2

2 5 ,

2 2 5 , 0

2 5 ,

Trang 15

Chiếc cân này đã bị coi là xuống cấp chưa, Nếu chọn P trên 0,98?

03.10.2017

Trang 16

Pearson đễ nghị cách kiểm định theo chuẩn χ2

khi tập hợp mẫu trong khoảng 50 ÷ 150

1



Trang 17

Trang 18

f

S f S

1

1 2

i 1k

n f

f

k

i

i k

Trang 19

S f

k

i

i i

ts ts

2

lglg

303,

3

11

Trang 20

2.1.2 Kiểm tra dụng cụ, phương pháp … đo ụ g ụ, p g p p

Kiểm tra bằng chuẩn Student:

M

x t

Trang 21

Khi kiểm tra pH meter nhờ dung dịch chuẩn có pH = 9,0

8,7; 9,2; 9,1; 9,0; 9,4; 9,6; 9,7; 8,9; 8,8; 8,7; 9,8; 9,3; 9,8; 8,8

Ta có n=14

Liệu đồng hồ đo pH có lỗi hệ thống không?

03.10.2017

Trang 22

So sánh kết quả đo từ hai dụng cụ khác nhau, đo cùng mẫu:

x n

S

x t

x x

Trang 23

Kết quả đo độ bền của viên bi sản xuất theo công nghệ mới và cũ:

Công nghệ mới Công nghệ cũ

Trang 24

Hai nhân viên thí nghiệm xác định nồng độ C cùng một mẫu axit,

sau khi xử lý thống kê thu được kết quả sau:

Nhân viên TN

Kết quả thí nghiệm lặp, C i, % kh.l i=1 i=2 i=3 i=4 i=5

№ 1 20 3 20 5 20 5 20 1 20 1

Nhân viên TN nào chuẩn độ chính xác hơn?

№ 1 20,3 20,5 20,5 20,1 20,1

№ 2 20,1 20,1 20,1 20,3 20,1

Nhân viên TN nào chuẩn độ chính xác hơn?

Giả thiết rằng sai số thô và sai số hệ thống khi đo nồng độ axit là

không có.

Trang 25

Khi cân ba lần trên cân điện tử không có trọng lượng, khối lượng mẫu sau đây thu được, g: 1,7132; 1.5956; 1.6193

Trang 26

suất cho trước

-Cần biết giá trị thực của bình phương độ lệch chuẩn x

-Giá trị thực nghiệm tuân theo phân bố chuẩn

-Số mẫu cần đo xác định theo:

2 2

2

) (

Trang 27

3 96

1 )

, 3 96

, 1 )

Khi cần tăng độ chính xác lên gấp đôi, tức là thu hẹp khoảng tin

03.10.2017

Trang 28

2.2 Số lần đo nhỏ nhất

Khi đó dùng chuẩn Student để xác định số mẫu cần đo:

2 2

2

2 ,

Trang 29

4) Tính độ lệch chuẩn t thường đạt được (tùy phương pháp đo)

Trang 30

Trang 31

2.3 Loại bỏ sai số thô

Để loại bỏ sai số thô:

Trang 32

Trang 33

Khi n = 3, trong đó có hai giá trị trùng nhau thì không thể áp dụng

03.10.2017

Trang 34

Trang 35

Khi n = 3, trong đó có hai giá trị trùng nhau thì không thể áp dụng

03.10.2017

Trang 36

Khi đo lưu lượng Nito trong thiết bị pilot (x) thu được kết quả sau

(m 3 /h): 1,17; 1,23; 1,35; 1,20; 1,21; 1,43; 1,73; 1,30.

ạ

Trang 37

x f

S

t n

S t

Trang 38

2.4 Xác định khoảng tin cậy của phép đo ị g ậy p p

Lập bảng số liệu: xắp xếp theo thứ tự tăng dần

x

5) Chọn độ tin cây P (thường 95%)

6) Tra chuẩn Student: với P và n

t S



7) Tìm khoảng tin cậy (sai số):

Trang 39

03.10.2017

Trang 40

Tần suất tương đối, Pi=ni/n p1 p2 … pk

Tần suất tích lũy tương

W1 = p1 W2 = w1 + p2 Wk = Wk 1 + pk đối, Wi = wi-1+ pi W1 = p1 W2 = w1 + p2 …. Wk = Wk-1 + pk

Trang 41

2.1.3 Xác định khoảng tin cậy của phép đo

Cho bảng số liệu thực nghiệm:

61,2 61,4 60,2 61,2 61,3 60,4 61,4 60,8 61,2 60,6 61,6 60,2 61,3 60,3 60,7 60,9 61,2 60,5 61,0 61,4 61,1 60,9 61,5 61,4 60,6 61,2 60,1 61,3 61,1 61,3 60,3 61,3 60,6 61,7 60,6 61,2 60,8 61,3 61,0 61,2 , , , , , , , , , , 60,5 61,4 60,7 61,3 60,9 61,2 61,1 61,3 60,9 61,4 60,7 61,2 60,3 61,1 61,0 61,5 61,3 61,9 61,4 61,3 61,6 61,0 61,7 61,1 60,9 61,5 61,6 61,4 61,5 61,2 61,6 61,3 61,8 61,1 61,7 60,9 62,2 61,1 62,1 61,0 61,5 61,7 62,3 62,3 61,7 62,9 62,5 62,8 62,6 61,5 62,1 62,6 61,6 62,5 62,4 62,3 62,1 62,3 62,2 62,1

03.10.2017

Trang 42

Trang 43

Tần suất tương đối, Pi=ni/n p1 p2 … pk

Tần suất tích lũy tương

y g đối, Wi = wi-1+ pi W1 = p1 W2 = w1 + p2 … Wk = Wk-1 + pk

Trang 44

đối u i = n i /n 0,03 0,06 0,09 0,18 0,29 0,16 0,02 0,1 0,05 0,02 1

ầ ấ

Tần suất tích lũy

W i = W i 1 + p i 0,03 0,09 0,18 0,36 0,65 0,81 0,83 0,93 0,98 1 1

Trang 45

2.1.3 Xác định khoảng tin cậy của phép đo ị g ậy p p

0 3

0 18 0.24 0.3

0.06 0.12 0.18

60 60.6 61.2 61.8 62.4 63 0

Trang 46

2.1.3 Xác định khoảng tin cậy của phép đo ị g ậy p p

0.24 0.3

0.12 0.18

0 0.06

Trang 47

Trang 48

0,15

0,2

S er i

0,15

0,2 Series2

Series1 Series3

0,1

Trang 49

0.12

0.18

0.12 0.18

Trang 50

Trang 51

Định dạng
Số trang	51
Dung lượng	603,86 KB