Variance Estimator (VarEst)

Produkt

VarEst schätzt zufällige und systematische Fehlervarianzen und testet ob der geschätzte Bias signifikant von Null verschieden ist.

Realisiert ist die Anwendung in Microsoft Excel in Verbindung mit Visual Basic.

Im Nachfolgenden werden die Ein- und Ausgaben erläutert.


Gliederung
1.Drei Methoden
1.1Bestimmung Parent Sample
1.2VarEst mit drei Methoden
2.Zwei Methoden
2.1Bestimmung Parent Sample
2.2VarEst mit zwei Methoden
3.Simulation
3.1Simulationsparameter
3.2Simulationslauf
4.Control Charts
5.Vergleich ITV-2100 mit VarEst Schätzern
6.Laboratory

Drei Methoden

Bestimmung Parent Sample

Nach der Eingabe der Rohdaten im Tabellenblatt 'Raw Data_3 Methods' werden Ausreißer ermittelt und eliminiert. Der übrig gebliebene Datensatz wird im Tabellenblatt 'Parent Sample_ 3 Methods' ausgegeben.

VarEst mit 3 Methoden

VarEst mit 3 Methoden' kann mit einem additiven oder multiplikativen Messfehler-Modell durchgeführt werden. Die Ergebnisse werden im Tabellenblatt 'Final Results_3 Methods' ausgegeben.

Zwei Methoden

Bestimmung Parent Sample

Nach Eingabe der Rohdaten im Tabellenblatt 'Raw Data' werden Ausreißer in den Differenzen ermittelt, eliminiert und im Tabellenblatt 'Discarded Data_1' ausgegeben. Der übrig gebliebene Datensatz wird im Tabellenblatt 'Parent Sample' ausgegeben.

OPANOVA mit zwei Methoden

'VarEst mit 2 Methoden' kann mit einem additiven oder multiplikativen Messfehler-Modell durchgeführt werden (Dat_1 bzw. Dat_2).

Properties

Im Tabellenblatt 'Properties' werden die Parameter berechnet, die für die Varianzanalyse benötigt werden, wie z.B. die Mittelwerte, Stichproben-Varianzen und Kovarianzen sowohl für die einzelnen Gruppen als auch für die Gesamtheit der Gruppen. Auch die Ergebnisse der numerischen Integration für den zufälligen CELEX Schätzer werden hier ausgegeben.

ANOVA-Tabelle

Die üblichen Werte SS, d.f., MSS = SS/d.f. einer ANOVA-Tabelle werden berechnet und im Tabellenblatt 'Anova' ausgegeben. Auch die Ergebnisse der numerischen Integration für den systematischen CELEX Schätzer werden hier ausgegeben.

Random Error Variance

Die sechs Schätzer der Präzision 'Grubbs', 'CELE', 'CELEX', 'Hartung', ' Hartung pre-adjusted' und der positive Schätzer werden im Tabellenblatt 'Random Error Variance' ausgegeben. Der Schätzer mit minimalem ‚'Mean Square Error' wird gesondert als der 'Optimale Schätzer' ausgegeben.

Systematic Error Variance

Die sechs Schätzer für die Varianz der systematischen Messfehler 'Grubbs', 'CELEX 1-3' und die zwei positiven Schätzer werden im Tabellenblatt 'Systematic Error Variance' ausgegeben. Der Schätzer mit minimalem 'Mean Square Error' wird gesondert als der 'Optimale Schätzer' ausgegeben.

Endergebnisse und Diagnose

Im Tabellenblatt 'Final Results' und 'Diagnostic' werden die finalen Resultate ausgegeben.

Final Results (Dat_2)
Optimal Estimators for Difference Method 1 Method 2
(a) Random Error Standard Deviation σr 0,68 % 0,05 % 0,68 %
Standard Deviation of σr sd(σr) 0,14 % 0,01 % 0,14 %
(b) Systematic Error Standard Deviation σs 0,59 % 0,04 % 0,59 %
Standard Deviation of σs sd(σs) 0,25 % 0,02 % 0,25 %
(c) sqr (σr2 + σs2) 0,90 %
sd [sqr (σr2 + σs2)] 0,15 %

Simulation

Hier werden zufällige und systematische Varianzen von simulierten Messfehlern berechnet und ausgegeben.

Simulationsparameter

Im Tabellenblatt 'Simulation_Input' werden die Parameter eingegeben, welche die Simulation steuern.

Simulationslauf

Im Tabellenblatt 'Simulation_Results' werden die finalen Ergebnisse der durchgeführten Simulationen ausgegeben.

Control Charts

Basierend auf Control Charts ermittelt VarEst einen Vorschlag für die Gruppierung der Daten.

Vergleich ITV-2100 mit VarEst Schätzern

Dieses Software Modul vergleicht die ITV-2010 Werte mit den VarEst Schätzern, mit dem Zweck zu entscheiden ob sich die ITV-2010 Werte von den VarEst Schätzern signifikant unterscheiden.

Laboratory

Im Software Modul Laboratory werden zusätzlich die Mess-Wiederholungen von „Test Samples“ und „Standards“ ausgewertet, mit dem Zweck die Analyse von Varianzen (ANOVA) mit zufälligen Effekten ohne Messwiederholungen zu vervollständigen.

Dipl.-Ing. Dipl.-Ök. Klaus-Peter Martin