Отклонения
1. Стандартное отклонение отклонений (MAD):
Определение:
Среднее отклонение отклонений (Mean Absolute Deviation, MAD) — это среднее значение абсолютных отклонений каждого элемента данных от их среднего значения. Оно описывает среднюю величину вариации, игнорируя знак отклонения.
Формула:
MAD = 1n i = 1n xi -
где:
- xi — индивидуальные значения,
- — среднее значение,
- n — общее количество наблюдений.
Интерпретация:
- MAD показывает, насколько в среднем элементы данных отличаются от среднего значения.
- Это более "устойчивая" к выбросам мера разброса по сравнению со стандартным отклонением, так как не использует квадраты отклонений.
2. Стандартное отклонение погрешности
Определение:
Стандартное отклонение вычисляет квадратный корень из среднего квадрата отклонений каждого наблюдения от среднего значения. Оно измеряет степень вариации данных.
Формула:
= i=1n (xi- )2 т
Где:
- xi — индивидуальная погрешность;
- — среднее значение погрешностей;
- n — количество наблюдений.
Интерпретация:
- Низкое стандартное отклонение погрешности указывает на высокую точность измерительного прибора или метода.
- Высокое значение говорит о необходимости корректировки прибора или метода.
- Учитывает квадраты отклонений, что делает его более чувствительным к выбросам.
3. Сравнение двух отклонений
Характеристика |
Стандартное отклонение отклонений (MAD) |
Стандартное отклонение (SD) |
Чувствительность к выбросам |
Менее чувствительно |
Чувствительно |
Метод расчета |
Абсолютные отклонения |
Квадраты отклонений |
Распределение данных |
Подходит для любых распределений |
Предполагает симметричное распределение |
Устойчивость к аномалиям |
Высокая |
Низкая |
Применение |
Данные с выбросами, несимметричные распределения |
Прогнозы, нормальное распределение |
Источники:
- Montgomery, D. C. (2017). Introduction to Statistical Quality Control. Wiley.
Книга содержит примеры расчета стандартного отклонения в контроле качества. - Taylor, J. R. (1997). An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements. University Science Books.
Фундаментальный текст о работе с погрешностями и их вариацией. - NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods (2023).
Официальный ресурс по статистическим методам. Доступно онлайн на www.itl.nist.gov/div898/handbook/.
ISO 5725-2:2019. Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results.
Стандарт ISO описывает точность и методы оценки погрешностей.