Como calcular a repetibilidade em experimentos:um guia prático

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Na pesquisa experimental, a reprodutibilidade é fundamental. Quando um resultado é obtido, a questão crítica é se ele pode ser replicado nas mesmas condições. A repetibilidade mede a probabilidade de uma repetição bem-sucedida e é mais comumente quantificada usando o desvio padrão (DP) ou, mais precisamente, o desvio padrão da média (SDM). Ao dividir o DP pela raiz quadrada do tamanho da amostra, o SDM fornece uma estimativa mais precisa da variabilidade que seria observada se o experimento fosse repetido muitas vezes.

Cálculo da repetibilidade

A análise de repetibilidade confiável exige que o mesmo procedimento seja realizado várias vezes, de preferência pelo mesmo pesquisador, com materiais, instrumentos e configurações ambientais idênticos. Depois de coletar todas as observações, as seguintes estatísticas são calculadas:

Média (média): Soma de todos os resultados dividida pelo número de observações.
Desvio padrão (DP): Raiz quadrada da soma dos desvios quadrados da média, dividida por (n – 1).
Desvio Padrão da Média (SDM): DP dividido pela raiz quadrada do número de observações.

Um SD ou SDM menor indica maior repetibilidade e, consequentemente, maior confiança nos resultados experimentais.

Exemplo

Uma empresa que desenvolve um lançador de bolas de boliche afirma que o dispositivo lança a bola exatamente na distância definida no mostrador. Os pesquisadores ajustaram o mostrador para 250 pés e realizaram oito tentativas, recuperando e relançando a bola a cada vez para controlar as diferenças de peso e verificar a velocidade do vento antes de cada lançamento. As distâncias registradas foram:250, 254, 249, 253, 245, 251, 250 e 248 pés.

Usando o desvio padrão da média como medida de repetibilidade

1. Calcule a média: (250 + 254 + 249 + 253 + 245 + 251 + 250 + 248) ÷ 8 = 250 pés.

2. Calcule a soma dos desvios quadrados: (0² + 4² + (–1)² + 3² + (–5)² + 1² + 0² + (–2)²) = 56.

3. Determine o desvio padrão: √(56 ÷ (8 – 1)) = 2,83 pés.

4. Calcule o desvio padrão da média: 2,83 ÷ √8 ≈ 1,00 pés.

Um SD ou SDM de zero indicaria consistência perfeita. Neste caso, o SDM de 1 pé reflete uma variabilidade pequena, mas diferente de zero. Se este nível de repetibilidade atende aos padrões da empresa depende dos seus critérios de qualidade.