Эксперимент. Под экспериментом понимают научно поставленный опыт, связанный с наблюдением исследуемых явлений в создаваемых и контролируемых исследователем условиях.
Данный метод, в отличие от других методов исследования, предлагает активное вмешательство исследователя в различные стороны объекта изучения.
Методы статистической обработки результатов
Большинство экспериментальных исследований носит сравнительный характер, и часто при анализе полученных данных ограничиваются простым сопоставлением между собой полученных данных.
Часто требуется доказательство достоверности различий или корреляционных связей, определение которых даёт возможность убедиться, что обнаруженные закономерности носят не случайный характер, а является вполне реальными. Поэтому при анализе лабораторных данных необходимо использовать некоторые методы статистической обработки результатов.
Статистическая обработка предусматривает получение следующих показателей:
σ – среднее квадратичное отклонение;
r - коэффициент корреляции;
Х – значение отдельного признака;
n – общее число наблюдений (случаев);
t – критерий достоверности различий Стьюдента;
m – ошибка средняя;
Х – средняя арифметическая величина.
Определение средней величины и квадратичных отклонений
Среднее величины (Х) находят по формуле:
Х =
Где ∑ - символ суммы; x1; x2 – значения отдельных измерений; n – общее число случаев.
Средняя арифметическая величина является важной характеристикой признака, т.к. при одной и той же величине отклонения могут варьировать в разной степени. Поэтому необходимо ввести показатель колеблемости признака. Таким показателем является среднее квадратичное отклонение σ, которое находят по формуле:
σ =
где в числителе – сумма квадратов отклонений значений от средней арифметической; в знаменателе – число степеней свободы, равное числу наблюдений без одного.
Определений достоверности различий по критерию t-Стьюдента
Получив средние величины и квадратические отклонения, можно определить достоверность различий между полученными данными по критерию t-Стьюдента. С этой целью можно применить формулу:
t=
где Х – средняя величина, m – ошибка средней, которую рассчитывают по формуле:
m
=
В большинстве исследований достоверность считается доказанной при 95%-ном уровне значимости. Это свидетельствует о том, что различия средних величин возникли в результате недостатка числа наблюдений, составляющих меньше 5%. Для того чтобы определить достоверность различий, необходимо обратиться к специальной таблице, в которой представлены граничные значения критерия t-Стьюдента для 5%-ного уровня значимости, в зависимости от числа степеней свободы.
Таблица 1 - Значения критерия t-Стьюдента для 5%-ного уровня значимости, в зависимости от числа степеней свободы
n |
0,05 |
n |
0, 05 |
n |
0,05 |
2 |
4,30 |
18 |
2, 10 |
50 |
2,01 |
4 |
2,78 |
20 |
2,09 |
60 |
2,00 |
6 |
2,45 |
22 |
2,07 |
70 |
2,00 |
8 |
2,31 |
24 |
2,06 |
80 |
1,99 |
10 |
2,23 |
26 |
2,06 |
90 |
1,99 |
12 |
2,18 |
28 |
2,05 |
100 |
1,98 |
14 |
2,15 |
30 |
2,04 |
120 |
1,98 |
16 |
2,12 |
40 |
2,02 |
200 |
1,97 |