Bài giảng điển tử môn học Xử lý số liệu trong thực nghiệm ppsx

Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 1
TRƯỜNG ðẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM Tp HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
1
XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM
trong kiểm nghiệm thực phẩm
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 2
GiỚI THIỆU MÔN HỌC
Giảng viên: ThS. TRƯƠNG BÁCH CHIẾN
Phone: 01686.151.042
2
Phone: 01686.151.042
Email:
truongbachchien.co.cc
truongbachien.co.cc
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 3
Nội dung môn học
Buổi
Nội dung Số tiết
1
Chương 1: Các thuật ngữ
-
ñịnh nghĩa
12
3
1
Chương 1: Các thuật ngữ
-

ñịnh nghĩa
12
2
Chương 2: xác suất của mẫu – phân phối
mẫu
25
3
Chng 3: phng pháp tính
sai s
12
4
Chương 4: Mẫu chuẩn – kiểm chứng mẫu
chuẩn
11
5 Chương 5: Thực hành 30
TỔNG CỘNG 90
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 4
CHƯƠNG 3:
Phương pháp tính sai số
3.1. Mức tin cậy và Ước lượng khoảng
tin cậy
4
tin cậy
3.2. Các phương pháp tính sai số
3.3. Hệ số tương quan
3.4. ðộ lặp lại – ñộ tái lập
3.5. Bài tập
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 5

3.1. Mức tin cậy và Ước lượng khoảng
tin cậy
3.1.1. Khái niệm
3.1.2. Tiều chuẩn
5
3.1.2. Tiều chuẩn
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 6
3.1. Mức tin cậy và Ước lượng khoảng
tin cậy
3.1.1. Khái niệm
Khoảng tin cậy là ñại lượng xuất
6
Khoảng tin cậy là ñại lượng xuất
phát từ ñộ lệch chuẩn S của
phương pháp ño, phụ thuộc vào
ñộ tin cậy của các giá trị ño
ñược vì từ các gía trị này, S
ñược xác ñịnh
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 7
3.1. Mức tin cậy và Ước lượng khoảng
tin cậy
Thông thường các mẫu ño ñều
7
Thông thường các mẫu ño ñều
chấp nhận nhưng nguyên nhân
gây sai số ngẫu nhiên là như
nhau. Sự thật trong thực tế S và
σ

σσ
σ là ñồng nhất nếu số lần ño ≤
≤≤
≤ 20
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 8
3.1. Mức tin cậy và Ước lượng khoảng
tin cậy
Mức tin cậy khi S rất gần với σ
σσ
σ,
chiều rộng của ñường cong
8
chiều rộng của ñường cong
phân bố chuẩn ñược xác ñịnh
bởi ñại lượng σ
σσ
σ, và ñược tính
theo các hệ số tiêu chuẩn Z hay
tiêu chuẩn t.
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 9
3.1.2. Tiêu chuẩn xác ñịnh ñộ tin cậy
9
3.1.2.1. Tiều chuẩn Z
3.1.2.2. Tiêu chuẩn t
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 10
TIÊU CHUẨN Z
Bảng xác suất tin cậy :

10
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 11
Vậy
µ
±
Z
σ
x
11
giới hạn tin cậy:
µ
=
±
n
Z
σ
x
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 12
Ví dụ
Tiến hành cân phân tích khối lượng một hóa
chất (X) thì thu ñược kết qủa của 5 lần cân
như sau :
12
như sau :
STN 1 2 3 4 5
Khối lượng (mg) 53,2 53,6 54,9 52,3 53,1
Tìm ñộ lệch chuẩn của phép thực nghiệm
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm

Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 13
TIÊU CHUẨN t
dt
e
n
x
x
2
)(.
2
1
2
1
σ
µ
σ
−−
∫
Từ Hàm Student:
13
dt
e
n
2
σ
∞−
∫
( )
x
ft

t
f
ft
f
tf








+






Γ








Γ

=
δ
π
2
2
1
2
2
1
S
x
x
mx
nt
−
−= .1
ðược viết lại là:
Trong ñó
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 14
Thì Hàm:
( )
dtx
et
tx
∫
∞
−−
=Γ
0

1
14
ðược viết lại là:
p
n
tx
n
s
txP
m
s
x
x
x
−=∃
−
−
−
− 1})
1
',
1
''{(
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 15
Hay:
p
n
x
n

s
xP
m
s
tt
x
x
pp
x
−=∃
−
+
−
− 1})
1
,
1
{(
15
Khi ñó t =
ñược dùng ñể tính giới hạn ñộ tin cậy trong
trường hợp chưa biết σ
S
x
µ
−
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 16
Tra bảng tìm t
16

Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 17
Chú ý
Giá trị S ñược tính bằng
công thức:
)(
1

:

i
2
∑
−
n
i
xx
17
Giá tri σ ñược tính bằng
công thức:
1-n
1

:

i
n
)(
1 : i
2

∑
−
n
i
xx
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 18
Ví dụ
Hãy tính số lần thí nghiệm cần thiết cần thiết
ñể làm giảm khỏang tin cậy ñến 0,005 mL
khi hiệu chuẩn pipet thể tích 10mL, với xác
18
khi hiệu chuẩn pipet thể tích 10mL, với xác
suất tin cậy 95%
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 19
Ví dụ
Trong máu người uống rượu có hàm lượng
etanol (tính %) là 0,084 - 0,089 - 0,079.
Hãy tính khỏang tin cậy ñối với giá trị trung
19
Hãy tính khỏang tin cậy ñối với giá trị trung
bình với ñộ tin cậy 95%. Giả sử rằng σ ≈ S =
0,005% etanol, và ñộ lặp lại chưa biết.
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 20
Ví dụ
Kết qủa phân tích hàm lượng một chất (X)
trong chỉ tiêu (Y) là :
=15,3% , S = 0,10 với 4 lần thí nghiệm. Tính

x
20
=15,3% , S = 0,10 với 4 lần thí nghiệm. Tính
khoảng gía trị trung bình của mẫu ñó với ñộ
tin cậy γ = 90% và γ = 99%
x
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 21
3.2. Các phương pháp tính sai số
21
3.2.1. Phương pháp DISON
3.2.2. Phương pháp STUDENT
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 22
3.2.1. Phương pháp DISON
ðây là phương pháp dùng tiêu
chuẩn Q ñể kiểm tra lại các gía trị
22
chuẩn Q ñể kiểm tra lại các gía trị
báo cáo có sai số thô bạo không khi
số lần thí nghiệm nhỏ hơn 10 lần
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 23
3.2.1. Phương pháp DISON
1
x
x
n
−
−

Tiêu chuẩn Dison
Q
=
|
|,
23
minmax
1
xx
x
x
n
−
−
−
Q
=
|
|,
trong ñó x là gía trị bị nghi ngờ
Nếu Q < QLth ⇔ Gía trị x không có sai số thô bạo,
chấp nhận gía trị này trong dãy số thực nghiệm
Nếu Q > QLth ⇔ Gía trị x có sai số thô bạo, không
chấp nhận gía trị này trong dãy số thực nghiệm
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm
Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 24
Bảng tìm giá trị Q
LTh
24
Trường ðại học Công nghiệp Thực phẩm TpHCM Khoa Công nghệ Thực phẩm

Tác Giả: Ths. Trương Bách Chiến 25
Ví dụ
Kết qủa kiểm ñịnh hàm lượng % của ñường
khử trong một mẫu sữa bột là 2,25 - 2,19 -
2,11
-
2,20
–
2,18.
25
2,11
-
2,20
–
2,18.
Kết qủa này có sai số thô bạo không theo
phương pháp Dison với ñộ tin cậy γ = 95% ?