jak liczba wszystkich odchyleń ujemnych, ale również jednakowa jest liczba dodatnich i ujemnych odchyleń o określonej wielkości co do wartości bezwzględnej. Krzywa ma zatem maksimum przy x = p, dwa punkty przegięcia x = p ± o i po obu stronach symetrycznie zbliża się do osi odciętych. Prawdopodobieństwo, że wynik pomiaru x znajduje się w przedziale xi<x<x2, wyraża
się graficznie polem odpowiedniego krzywoliniowego trapezu pod krzywą rozkładu prawdopodobieństwa. W szczególnym przypadku prawdopodobieństwo znalezienia się rzeczywistej wartości wielkości mierzonej w symetrycznym przedziale (-xv, xt), przy xx > O, jest wyrażone polem figury zakreskowanej na rys. 12. Na podstawie tego rysunku można stwierdzić, że im mniejsza jest wartość o, tym mniejszy jest rozrzut błędów wokół p. Jeżeli błędy przypadkowe x podlegają rozkładowi normalnemu, to prawdopodobieństwo tego, że x przyjmie wartość z przedziału symetrycznego (-xvxl) oblicza się ze wzoru
(1.7)
(18)
P(-x, <x<xj = P(\x\<xJ « gdzie funkcja <&(t) nosi nazwę całki prawdopodobieństwa
/ _t*
*(t) = ~z=fe 7dt- lp(lxl<fo), t>0.
2
W pracy [13] są podane wartości funkcji 0(f). Prawdopodobieństwo, że błąd przypadkowy jest zawarty w dowolnym przedziale (xvx^j dla rozkładu normalnego oblicza się ze wzoru
(1.9)
P(x,<x<xJ
Ostatecznie prawdopodobieństwo tego, że błąd przypadkowy przekroczy granice ±to (f > 0), jest równe
P(|x|>fo) = 1 (U-Ó)
Prawdopodobieństwo, że błąd pomiaru nie będzie większy od ± jednokrotnej, dwukrotnej, trzykrotnej itd., ogólnie f-krotnej wartości o, są podane w tablicy 1.1. Na przykład prawdopodobieństwo
P(|x| >3 o) = 1 ~2<D(t = 3) = 1 -0,9973 = 0,0027
jest tak małe, że wystąpienie błędu przypadkowego poza przedziałem trzysig-mowym jest praktycznie uważane za niemożliwe (prawo trzech sigm). Chociaż w rozpatrywanym modelu matematycznym dopuszcza się w zasadzie każdą wartość błędu, to jednak przyjmuje się, że wartości błędów przypadkowych pomiaru są ograniczone co do modułu wartością 3 o.
Tablica 1.1
Wartości prawdopodobieństwa
t |
1 0 |
112 |
3 |
4 | |
1 0 |
0,6826 1 |
0,9346 |
0,9973 |
1,0000 | |
1 1 |
1 0,3174 |
0,0434 |
0,0027 |
1 I 1 |
Wartość średnia i odchylenie standardowe obliczane z próby są poprawne wtedy, gdy wyznacza się je z dużej próby, n z 30.
13