Header Image - MCM Alchimia 5

Korrelierte Variablen

by admin 0 Comments

Häufig werden Testmodelle verwendet, die zwei oder mehr Größen mit einem gewissen Korrelationsgrad enthalten, d. h. systematisch, wenn der Wert einer der beiden geändert wird, nimmt die andere zu oder ab. Die Korrelationskoeffizienten zwischen zwei Variablen variieren zwischen -1 und 1, wobei der Wert die Stärke der Korrelation angibt, während das Vorzeichen die Richtung angibt. Auf diese Weise verstehen wir, dass, wenn die Korrelation = 1 ist, eine absolute direkte Proportionalität zwischen den Beträgen besteht, während bei einem Wert von -1 die Proportionalität umgekehrt ist. Andererseits zeigt ein Nullwert für den Korrelationskoeffizienten an, dass die Variablen unabhängig sind.

Wenn wir die Korrelationskoeffizienten zwischen den Größen des mathematischen Modells unseres Versuchs kennen, können wir das Korrelationspanel verwenden. Die Korrelationsmatrix wird automatisch mit den Variablen unseres Modells erstellt, sodass wir den Korrelationskoeffizienten zwischen ihnen angeben. Wenn Sie die Matrix fertiggestellt haben, klicken Sie auf < Mit dem Projekt verbinden >. Nachdem Sie überprüft haben, dass die Matrix korrekt ist, zeigt das grüne Licht der Schaltfläche an, dass sie verbunden ist.

In diesem Fall wird die Simulation mit korrelierten Variablen durchgeführt. Wenn Sie zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder mit unabhängigen Größen arbeiten möchten, müssen Sie nur das Kontrollkästchen < korreliert > auf der Simulationsschaltfläche deaktivieren. Auf diese Weise können wir zwischen beiden Zuständen wechseln, ohne die Korrelationsmatrix jedes Mal zu korrigieren.

Regression

by admin 0 Comments

HINWEIS: Dieses Werkzeug ist nur für Modelle mit verbundenen Kurven verfügbar (siehe Arbeiten mit Kurven)

Am Ende der Verteilungsliste hat MCM Alchimia dieses Tool verfügbar, mit dem Regressionsparameter unserem Testmodell zugewiesen werden können. Auf diese Weise haben wir drei Optionen für unsere verbundene Kurve zur Auswahl:

  • B0. Unabhängiger Koeffizient (Ordinate am Ursprung) der verbundenen Kurve.
  • B1. Koeffizient erster Ordnung der verbundenen Kurve.

Sowohl B0 als auch B1 weisen Unsicherheiten auf, die dem Ergebnis der Simulation entsprechen. Wenn also mindestens einer der zur Erstellung der Kurve verwendeten Werte Unsicherheiten aufweist, erzeugt die Simulation notwendigerweise eine Folge von Kurven für jeden Satz von simulierte Werte, jeweils mit den Koeffizienten B0 und B1, die einen gewissen Variationsgrad aufweisen. Die Größe dieser Variation hängt von der Größe der Unsicherheit der Eingangsdaten in beiden Achsen ab.

  • Residuen einschließen Wenn diese Option ausgewählt ist, werden die mit dem ausgewählten Koeffizienten (B0 oder B1) verbundenen Unsicherheiten erhöht um eine durch den Beitrag aufgrund der Residuen der kleinsten Quadrate bestimmte Menge erhöht. Daher umfasst die mit beiden Parametern verbundene Unsicherheit Simulations- und Abfallbeiträge
  • Unsicherheit aufgrund von Anpassungen. Wenn wir diese Option unserem Parameter zuweisen, erhalten wir die Standardunsicherheit der verbundenen Kurve aufgrund von Residuen, die auf Null zentriert sind (nur als Beitrag der Unsicherheit). Dieser Wert wird in Regressionen gefunden, die in einer Kalkulationstabelle vorgenommen wurden, z. B. typischer Fehler oder Standardfehler der Regression.

Hinweis : Wenn Sie den typischen Fehler einer Kurve isoliert simulieren, ist das Ergebnis der Standardabweichung der resultierenden Grundgesamtheit etwas größer als der gleiche Parameter, der in einer Kalkulationstabelle erhalten wird. Dies liegt daran, dass, obwohl die Variable als Mittelwert 0 und Abweichung = zur Standardunsicherheit definiert ist, die Simulationsverteilung in MCM Alchimia für diesen Fall keine Normalität ist, sondern ein Student mit den Freiheitsgraden, mit denen die Anzahl der Punkte festgelegt wird Die Kurve wurde erstellt, was zu einer größeren Abweichung der Messgröße führte.

Experimentell (Rohdaten)

by admin 0 Comments



Diese Distribution ist keine Distribution an sich, sondern eine leistungsstarke und exklusive Form von MCM Alchimia, um Rohwerte der Wiederholbarkeit in das Modell unseres Versuchs einzugeben, ohne vorherige Operationen in durchführen zu müssen eine Kalkulationstabelle.

Wie aus der Grafik ersichtlich, verfügt das Eingabedatenfeld über mehrere Selektoren, um die Eingabeeigenschaften unserer Unsicherheitskomponente zu definieren.

1. Eingabedatensatz

Auf der linken Seite des Bedienfelds befinden sich 5 Auswahlknöpfe (Auswahlschalter), die der Software anzeigen, in welcher Form die Eingabedaten eingegeben werden. Wir haben dann 5 Eingabeformulare:

  • Direkt. Wenn Sie diese Option auswählen, werden wir MCM Alchimia mitteilen, dass wir die Daten einzeln eingeben werden. Aus diesen Daten erhält die Software automatisch den Mittelwert, die Standardabweichung der Stichprobenmittel und die Freiheitsgrade sowie die für die Simulation erforderlichen Statistikparameter.
  • Indirekter SX. Diese Option gibt an, dass die Anwendung zwei Datenspalten anfordern soll, von denen jeder Wert für die Wiederholbarkeit aus der Subtraktion Value = (X – S) abgerufen wird. Diese Option kann beispielsweise verwendet werden, wenn zwei digitale Instrumente durch Vergleich kalibriert werden und Sie die Wiederholbarkeit der Fehler berechnen möchten. Wir geben die Ablesung des Musters in der Spalte von S und die Ablesung der Probe in X an. Sie kann auch verwendet werden, wenn das Gewicht einer in einem Tiegel enthaltenen Substanz durch das Gewicht des leeren Tiegels und erhalten werden soll mit dem Inhalt. In diesem Fall können die Massenwerte des leeren Tiegels in S und die Masse des Tiegels mit dem Inhalt in X angegeben werden.
  • Indirektes SXXS. In bestimmten Fällen werden die Fehlerwerte aus einer Reihe von Kennzahlen erhalten, die auch als ABBA-Format bezeichnet wird und in einer Tabelle mit 4 Spalten angefordert wird. Dieses Format wird manchmal verwendet, wenn die durch die potentielle Drift der Messinstrumente verursachte Vorspannung beseitigt werden soll. Auf diese Weise erhält man jeden Wert aus der Berechnung Wert = (X1 + X2) / 2 – (S1 + S2) / 2 .
  • Indirektes X / S In diesem indirekten Format wird jeder Wert für Wiederholungen aus der Beziehung Value = X / S abgerufen. durch eine Tabelle mit zwei Spalten angegeben.
  • Indirektes SXS. Dieses Format ähnelt SXXS, nur in drei Spalten. Die Werte werden automatisch von der Anwendung durch die Operation erhalten: Wert = X – (S1 + S2) / 2 .

2. Einnahme von Werten.

In der oberen rechten Ecke des MCM-Bedienfelds hat Alchimia ein Feld, in dem die Anzahl der Wiederholungen angegeben werden muss, bis zu der die Simulationsparameter geschätzt werden sollen, d. h. der Mittelwert und die Standardabweichung Strümpfe Standardmäßig hat die Anwendung 10 Werte. Dieser Wert kann jedoch durch manuelles Bearbeiten der Nummer oder mit den Inkrement- / Dekrementpfeilen geändert werden.

Nachdem wir die Anzahl der Messungen angegeben haben, die eingegeben werden, klicken wir auf die Schaltfläche „Werte“, wo sich ein Raster für die Eingabe von Werten öffnet. Je nach dem im Auswahlfeld für Optionsfelder ausgewählten Einkommensformat enthält die Tabelle die erforderliche Anzahl von Spalten:

3.- Simulationsverteilung.

In diesem Abschnitt des Fensters können Sie die Simulation anhand der Parameter der zuvor definierten Verteilung anhand der eingegebenen Werte durchführen:

Studentenverteilung. Bei Auswahl dieser Option berechnet MCM Infinite Alchimia den Mittelwert und die Standardabweichung der Stichprobenmittelwerte aus der eingegebenen Wertetabelle. Dann wird eine randomisierte Verteilung entsprechend der Student-t-Funktion generiert, wobei die Anzahl der Freiheitsgrade der Anzahl der Werte -1 entspricht.

Normal. In diesem Fall führt die Software die gleichen Berechnungen wie zuvor aus und übernimmt dann den inversen Wert der Funktion t (Abdeckungsfaktor k ) für die gewählte Abdeckungswahrscheinlichkeit und die berechneten Freiheitsgrade . Die Simulation wird dann mit einer pseudo-randomisierten Normalverteilung des berechneten Mittelwerts und der Standardabweichung s1 = ks / k ‚ durchgeführt, wobei k‘ der inverse Wert der Verteilung t für die gleiche Wahrscheinlichkeit der Abdeckung, jedoch für unendliche Freiheitsgrade.

Bei einer hohen Anzahl von Freiheitsgraden weisen beide Simulationen ähnliche oder identische Eigenschaften auf. Bei einer Reihe von Freiheitsgraden dagegen <10 Die Ergebnisse beider Simulationen könnten erhebliche Unterschiede aufweisen. Welches ist dann zu wählen?

Abhängig von dem Nutzen, den wir für diese Anwendung bereitstellen möchten, benötigen wir möglicherweise die eine oder andere Simulationsverteilung, aber für Techniker, die keine Experten für Statistik sind, empfehlen wir die folgende Regel:

  1. Für die Validierung traditioneller Berechnungsschätzungen gemäß GUM (JCGM 101) werden Routinelabortests, Eignungsprüfungen, GUM vs MCM-Validierung usw. gemäß einer Normalverteilung simuliert.
  2. Für Forschung, Statistik, Wirtschaft und Fälle, in denen es erforderlich ist, den Einfluss einer Variablen auf die Unsicherheit der Messgröße genau zu kennen, simulieren Sie die Verteilung nach Student t.

4. Forcing Mean = 0.

Diese Option ist vorgesehen, wenn der Steuerpflichtige, für den diese Verteilung gilt, nur aus Unsicherheitsgründen eingegeben werden soll. Auf diese Weise wird der Durchschnittswert der Funktion aufgehoben, so dass der Mittelwert = 0 ist und keinen Wert liefert. Dies ist besonders nützlich, wenn Modellkomponenten vorhanden sind, die mehr als eine Unsicherheit aufweisen, beispielsweise Auflösung und Wiederholgenauigkeit. Auf diese Weise kann es als summierte Variable angegeben werden, eine Konstante mit dem Wert des Parameters und der Rest nur als Unsicherheitsfaktoren mit einem Nullwert. In diesem Fall kann Typ A als experimentell eingestuft werden. Das Beispiel dieser Hilfe verwendet dieses Tool.


Die Student t-Verteilung

by admin 0 Comments

Es ist üblich, bei allen Arten von Analysen, Tests oder Kalibrierungen davon auszugehen, dass sich wiederholende Ereignisse ohne externe Stimuli, die ihre Wahrscheinlichkeiten variieren, gemäß einer durch den Mittelwert definierten Normal- oder Gaußverteilung verteilt werden und die für die Probe berechnete Standardabweichung. Genau genommen trifft dies nur zu, wenn die Anzahl der Wiederholungen groß ist, was mit dem zentralen Grenzwertsatz übereinstimmt. Wenn wir jedoch nicht über ausreichende Informationen verfügen, um die Eigenschaften dieser Gaußschen Verteilung zu beschreiben, weil unsere Untersuchungsstichprobe nicht groß genug ist, nehmen Sie diese Bedingungen an erfüllt sind, werden wir die für unsere Messung unterschätzten Unsicherheitswerte, wie im Leitfaden JCGM 100 – Leitfaden zum Ausdruck der Unsicherheit bei der Messung angegeben, sicherlich überschreiten.

Das gleiche Problem wurde von William Gosset angesprochen, der aus Gründen des Geschäftsgeheimnisses des Unternehmens, in dem er arbeitete, seine Arbeit als „Student“ unterschrieb. Gosset musste aus experimentellen Daten eine Verteilung schätzen, die kleine Proben unbekannter Varianz repräsentierte. Diese von Gosset vorgeschlagene Verteilungsfunktion ist als Student t-Verteilung bekannt und reagiert auf die folgende allgemeine Gleichung:

In jeder normalverteilten Grundgesamtheit ermöglicht die Student t-Verteilung die Vergrößerung der Breite der resultierenden Normalverteilung, um die mit der Messgröße verbundene Unsicherheit infolge der Informationsarmut zu erhöhen, die eine kleine Stichprobe des gesamten Loses liefert. In dem Maße, in dem diese Probe größer ist, nähert sich die Verteilung t der Normalen an, die sich aus der Standardabweichung der Probe ergeben, bis sie für unendliche Wiederholungen des Ereignisses mit dieser identisch ist.

Bei allen Arten von Analysen ist es richtig, den sich wiederholenden Ereignissen die Verteilung t mit einem Parameter gl zuzuordnen, der die Freiheitsgrade ist, deren Wert die Anzahl der Wiederholungen minus 1 ist. MCM Alchimia ermöglicht die Simulation einer Zufallsauswahl entsprechend bei der Student t-Verteilung nicht nur mit diesem Parameter der Form (Freiheitsgrade), sondern auch mit Parametern von Skalierung und Position durch die Standardabweichung bzw. den Mittelwert, so dass sie in jeder Situation, wo angemessen, mit Nein verwendet werden kann zusätzliche Operationen.

Eingabeparameter:

  • Mittelwert. Dieser Parameter definiert die Verschiebung der Funktion auf der Abszissenachse. Entspricht dem Durchschnittswert der Zufallsvariablen. Die Datensammlung dieser Variablen wird daher auf beiden Seiten dieser Funktion verteilt. Bei dieser Verteilung fällt der Durchschnitt wie bei allen symmetrischen Funktionen mit dem statistischen Modus zusammen.
  • Freiheitsgrade. Entspricht der Anzahl der Wiederholungen minus 1. Stellt die Anzahl der Werte dar, die variieren können, ohne den Wert des Stichprobenmittelwerts zu ändern.
  • Standardabweichung. Maß der Streuung der Werte in Bezug auf den Probenmittelwert. Wenn diese Verteilung für (statistische) Unsicherheitskomponenten vom Typ A verwendet wird, kann dieser Wert gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:

    Dabei ist n die Anzahl der Werte oder Wiederholungen. Wenn Sie dagegen die Standardabweichung der Stichprobenmittel kennen möchten, erhalten Sie diesen Wert durch Teilen von s / √ n .

Konstante

by admin 0 Comments

Dies ist keine Verteilung streng genommen, sondern ein Wert mit einer Nullunsicherheit, wie Wasserdissoziationskonstante, Normalgewicht, Referenztemperatur eines Tests, Nennkapazität eines volumetrischen Materials usw. Es kann auch für Komponenten von verwendet werden das Modell mit mehreren Unsicherheitsfaktoren, wobei das Modell als Konstante einer Liste von Nullwertkomponenten mit unterschiedlichen Verteilungen hinzugefügt wird.


Mehr Hilfe

Dreieckige Verteilung

by admin 0 Comments

Die durchgehende Dreiecksverteilung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie wie im Fall des Rechtecks ​​an zwei Extreme begrenzt ist, aber auch einen Modus (oder einen wahrscheinlicheren Wert) innerhalb dieses Bereichs aufweist. Die Wahrscheinlichkeit in jedem Teilintervall gleicher Länge steigt linear bis zur Art und Weise und fällt dann auf die gleiche Weise bis zur oberen Grenze ab. Diese Verteilung wird häufig in Variablen verwendet, bei denen die Informationen begrenzt sind, wie im Fall der Uniform, bei denen jedoch eine ungefähre Kenntnis des Modalwerts vorliegt, d. H. Wo der genaue Punkt dieses Wertes nicht bekannt ist, jedoch Informationen vorhanden sind der Region oder des Teilintervalls, wo sie zu finden sind.

Wichtig: Bei MCM Alchimmia ist nur das zentrierte Dreieck verfügbar, dh der statistische Modus entspricht dem Durchschnittswert des AB-Intervalls.

Die allgemeine Gleichung wird dann für das Intervall AB definiert, während außerhalb dieser Extremwerte die Verteilungsfunktion 0 ist. Die Formel lautet dann:

Eingabeparameter:

  • Durchschnitt. Mittelwert und Modalwert der Zufallsvariablen.
  • Halbintervall. Entspricht der Mitte des Intervalls, auf das diese Verteilung angewendet wird, dh (B-A) / 2, wobei A und B die oberen und unteren Grenzen des Intervalls sind. Wenn diese Funktion durch Auflösung eines Analoginstruments auf die Unsicherheit angewendet wird, entspricht dieser Parameter der Aufwertung (oder Schätzung & lt; e & gt;). Auch auf dem Gebiet der Chemie ist es üblich, die Toleranz des volumetrischen Materials oder sogar der Referenzmaterialien als Ursache für die Unsicherheit der Dreieckverteilung zu betrachten (EURACHEM / QUAM: 2012 8.1.6). In beiden Fällen entspricht das Halbintervall dem Wert und der Toleranz des Materials.

Mehr Hilfe

Rechteckverteilung (einheitlich)

by admin 0 Comments

Diese kontinuierliche Verteilung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie für jeden Wert des Intervalls die gleiche Wahrscheinlichkeit hat. Es wird häufig für Beiträge von Typ-B-Unsicherheiten verwendet, bei denen nur die Haupt- und Nebenabmessungen des Intervalls bekannt sind, beispielsweise in der Aufteilung oder Auflösung eines digitalen Instruments. In vielen Fällen kann diese Verteilung auch zugeordnet werden, wenn wenig Informationen über die Zufallsvariable, in bibliographischen Daten vorhanden sind oder wenn der Überdeckungsfaktor einer Unsicherheit nicht bekannt ist.

Die allgemeine Formel dieser Verteilung ist für alle Werte von x definiert, für die A ≤ x ≤ B gemäß der Gleichung gilt:

Eingabeparameter:

  • Durchschnitt. Durchschnittswert der Zufallsvariablen.
  • Halbintervall. Entspricht der Mitte des Intervalls, auf das diese Verteilung angewendet wird, dh (B-A) / 2, wobei A und B die oberen und unteren Grenzen des Intervalls sind. Wenn diese Funktion durch Auflösung eines digitalen Instruments auf die Unsicherheit angewendet wird, entspricht dieser Parameter der Hälfte der Nebenabteilung (d / 2). In einigen Fällen trifft dies auch auf analoge Instrumente zu, bei denen die Bewertung (oder Schätzung) als eine geschätzte Unterteilung betrachtet wird, über die hinaus keine visuelle Information möglich ist. In diesem Fall ist das Halbintervall e / 2.

Mehr Hilfe

Normalverteilung (Gaussian)

by admin 0 Comments

Diese Verteilung ist diejenige, die am häufigsten natürliche und soziale Ereignisse darstellt. Die meisten Beweise aus der klassischen Statistik sowie die Abschätzung von Unsicherheiten beruhen auf der Annahme, dass die Daten einer Normalverteilung entsprechen. Aus theoretischer Sicht behauptet der zentrale Grenzwertsatz, dass bei einer ausreichend großen Stichprobe die Verteilung der Mittel einer annähernd Normalverteilung folgt. Die allgemeine Formel dieser Verteilung lautet:

wobei μ den Ort und σ die Skala der Funktion darstellt. Um eine Messunsicherheit abzuschätzen, entspricht µ dem Mittelwert und dem Moduswert der Zufallsvariablen, während σ die Standardabweichung ist.

Eingabeparameter:

  • Mittelwert Durchschnittswert oder Durchschnitt der Zufallsvariablen. Die Datensammlung dieser Variablen wird daher auf beiden Seiten dieser Funktion verteilt. Bei dieser Normal- oder Gaußschen Verteilung stimmt der Mittelwert mit der Mode überein.
  • Standardabweichung. Maß der Streuung der Werte in Bezug auf den Mittelwert der Probe. Wenn diese Verteilung für (statistische) Unsicherheitskomponenten vom Typ A verwendet wird, kann dieser Wert gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden:

    Dabei ist n die Anzahl der Werte oder Wiederholungen. Wenn Sie dagegen die Standardabweichung des Mittelwerts der Stichprobe wissen möchten, können Sie diesen Wert erhalten, indem Sie s / √ n teilen.

Wenn der Parameter, dem diese Verteilung zugeordnet ist, dem Unsicherheitsbeitrag eines Kalibrierungszertifikats entspricht, entspricht die Standardabweichung der Standardunsicherheit ( u ) oder der erweiterten Unsicherheit dividiert durch den Überdeckungsfaktor k.


Mehr Hilfe

Lognormalverteilung

by admin 0 Comments

Diese Verteilung stellt Zufallsvariablen dar, deren Logarithmen gemäß einer Normalverteilung verteilt sind. Die logarithmische Normalverteilung nimmt abhängig vom Wert ihres Skalenparameters unterschiedliche Formen an und wird häufig in der Zuverlässigkeit von Hochtechnologieprodukten und auch in mikrobiologischen Zählungen verwendet, da sie auf dem multiplikativen Wachstumsmodell basieren.
Eingabeparameter:
Wie angegeben, werden die Logarithmen der Werte der logarithmischen Zufallsvariablen gemäß einer Gaußschen Funktion verteilt. Diese Verteilungsfunktion kann aus zwei Parametersätzen definiert werden, die in den Optionsfeldern rechts im Datenfeld ausgewählt werden.

  • μ (Y). Durchschnittliche Daten der Bevölkerung Y Diese Y-Population wird nach der Gruppe von Daten definiert, auf die wir uns beziehen möchten, dh auf die lognormale Population oder die normale Population ihrer Logarithmen.
  • s (Y). Standardabweichung von Y. Mit Y gemäß den oben angegebenen Eigenschaften.
  • Y = X (LogNormal) / Y = In (X) (Normal). Mit diesem Selektor können Sie auswählen, auf welche Datengruppe sich die Eingabeparameter beziehen.
    • Y = X (LogNormal). In diesem ersten Fall bilden die generierten Pseudozufallszahlen eine lognormale Verteilung, deren Mittelwert μ (Y) ist, und ihre Standardabweichung ist s (Y).
    • Y = ln (X) (Normal). In diesem Fall werden die generierten Werte in LogNormal-Form verteilt. Der durch die Logarithmen dieser Daten gebildete Satz hat eine Normalverteilung, deren Mittelwert μ (Y) ist, und seine Standardabweichung ist s (Y) .

Mehr Hilfe

Chi Square Verteilung

by admin 0 Comments

Diese kontinuierliche Wahrscheinlichkeitsverteilung im Bereich der positiven Realen steht in engem Zusammenhang mit der Normalverteilung, zum Beispiel ist sie die Stichprobenverteilung von σ². Die Chi Ssquare-Verteilung wird mit einem einzigen Parameter definiert, bei dem es sich um Freiheitsgrade handelt. Die Funktion ist immer asymmetrisch und nach rechts geneigt. Diese Verteilung wird in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft sehr häufig verwendet, da sie die Analyse von Datensätzen ermöglicht und bestimmt, ob der Unterschied zwischen ihnen durch Zufall (Nullhypothese) oder durch einen anderen externen Faktor bedingt ist.

Eingabeparameter:

  • Freiheitsgrade. Stellt die Anzahl der Werte dar, die sich ohne Einfluss auf das Ergebnis ändern können.

Mehr Hilfe