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Tout chercheur qui mène une expérience et obtient un résultat particulier doit se poser la question suivante: "Puis-je le refaire?" La répétabilité est une mesure de la probabilité que la réponse soit oui. Pour calculer la répétabilité, vous devez effectuer la même expérience plusieurs fois et effectuer une analyse statistique des résultats. La répétabilité est liée à l'écart type et certains statisticiens considèrent les deux équivalents. Cependant, vous pouvez aller plus loin et assimiler la répétabilité à l'écart type de la moyenne, obtenu en divisant l'écart type par la racine carrée du nombre d'échantillons dans un ensemble d'échantillons.
TL; DR (Trop long; n'a pas lu)
L'écart-type d'une série de résultats expérimentaux est une mesure de la répétabilité de l'expérience qui a produit les résultats. Vous pouvez également aller plus loin et assimiler la répétabilité à l'écart type de la moyenne.
Calcul de la répétabilité
Pour obtenir des résultats fiables en termes de répétabilité, vous devez pouvoir effectuer plusieurs fois la même procédure. Idéalement, le même chercheur effectue la même procédure en utilisant les mêmes matériaux et instruments de mesure dans les mêmes conditions environnementales et effectue tous les essais dans un court laps de temps. Une fois toutes les expériences terminées et les résultats enregistrés, le chercheur calcule les quantités statistiques suivantes:
Signifier: La moyenne est fondamentalement la moyenne arithmétique. Pour le trouver, vous additionnez tous les résultats et vous divisez par le nombre de résultats.
Écart-type: Pour trouver l'écart-type, vous soustrayez chaque résultat de la moyenne et quadrillez la différence pour vous assurer que vous n'avez que des nombres positifs. Résumez ces différences au carré et divisez-les par le nombre de résultats moins un, puis prenez la racine carrée de ce quotient.
Écart type de la moyenne: L’écart type de la moyenne est l’écart type divisé par la racine carrée du nombre de résultats.
Que vous considériez la répétabilité comme étant l’écart type ou l’écart type de la moyenne, il est vrai que plus le nombre est petit, plus la répétabilité est élevée et plus la fiabilité des résultats est élevée.
Exemple
Une entreprise veut commercialiser un appareil qui lance des boules de bowling, affirmant que l’appareil lance exactement les boules avec le nombre de pieds sélectionnés sur le cadran. Les chercheurs ont réglé le cadran sur 250 pieds et procédé à des tests répétés, récupérant la balle après chaque essai et la relançant pour éliminer la variabilité de poids. Ils vérifient également la vitesse du vent avant chaque essai afin de s’assurer de la même chose pour chaque lancement. Les résultats en pieds sont:
250, 254, 249, 253, 245, 251, 250, 248.
Pour analyser les résultats, ils décident d'utiliser l'écart type de la moyenne comme mesure de répétabilité. Ils utilisent la procédure suivante pour le calculer:
La moyenne est la somme de tous les résultats divisée par le nombre de résultats = 250 pieds.
Pour calculer la somme des carrés, ils soustraient chaque résultat de la moyenne, quadrillent la différence et additionnent les résultats:
(0)2 + (4)2 + (-1)2 + (3)2 + (-5)2 + (1)2 + (0)2 + (-2)2 = 56
Ils trouvent SD en divisant la somme des carrés par le nombre d'essais moins un et en prenant la racine carrée du résultat:
SD = racine carrée de (56 7) = 2,83.
Ils divisent l'écart-type par la racine carrée du nombre d'essais (n) pour trouver l'écart-type de la moyenne:
SDM = SD ÷ racine (n) = 2,83 2,83 = 1.
Un SD ou SDM de 0 est idéal. Cela signifie qu'il n'y a pas de variations entre les résultats. Dans ce cas, le MDS est supérieur à 0. Même si la moyenne de tous les essais est identique à la lecture du cadran, il existe un écart entre les résultats et il appartient à la société de décider si l'écart est suffisamment faible pour correspondre ses normes.