❶ 生物学上实验处理数据的方法有哪些
实验数据的处理方法:
1. 平均值法
取算术平均值是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真实值的最好近似。
2. 列表法
实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题,而且列表法还是图象法的基础。
列表时应注意:
①表格要直接地反映有关物理量之间的关系,一般把自变量写在前边,因变量紧接着写在后面,便于分析。
②表格要清楚地反映测量的次数,测得的物理量的名称及单位,计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内,一般不在数值栏内重复出现。
③表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。
3. 作图法
选取适当的自变量,通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一。
描绘图象的要求是:
①根据测量的要求选定坐标轴,一般以横轴为自变量,纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。
②坐标轴标度的选择应合适,使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白,坐标原点可以是零,也可以不是零。坐标轴的分度的估读数,应与测量值的估读数(即有效数字的末位)相对应。
❷ 判断可疑测量值取舍常用的检验方法有哪些
判断可疑测量值取舍常用的检验方法常用的有四倍法、Q检验法、迪克逊(Dixon)检验法和格鲁布斯(Grubbs)检验法。
在实际分析工作中,常常会遇到一组平行测量数据中有个别的数据过高或过低这种数据称为可以数据,也称异常值或逸出值。
(2)在测量中处理坏值的常用方法有扩展阅读:
在一组分析数据中,往往有个别数据与其他数据相差较大,这种个别数据成为可疑值。对可疑值的处理,应首先回顾和检查生产可疑值的实验过程,有无可觉察到的技术上的异常原因。但原因不明时,必须按一定的数理统计方法进行处理,决定保留还是舍弃。
在定量分析化学实验中,实验结束后,必须对分析数据进行处理,这样能拓宽分析化学实验的应用面,以适应厂矿化验室实际工作的需要。同时也增强实验员分析化学的理论和实验必备素质。
❸ 如何判别测量数据中是否有异常值
一般异常值的检测方法有基于统计的方法,基于聚类的方法,以及一些专门检测异常值的方法等,下面对这些方法进行相关的介绍。
1. 简单统计
如果使用pandas,我们可以直接使用describe()来观察数据的统计性描述(只是粗略的观察一些统计量),不过统计数据为连续型的,如下:
df.describe()红色箭头所指就是异常值。
以上是常用到的判断异常值的简单方法。下面来介绍一些较为复杂的检测异常值算法,由于涉及内容较多,仅介绍核心思想,感兴趣的朋友可自行深入研究。
4. 基于模型检测
这种方法一般会构建一个概率分布模型,并计算对象符合该模型的概率,把具有低概率的对象视为异常点。如果模型是簇的集合,则异常是不显着属于任何簇的对象;如果模型是回归时,异常是相对远离预测值的对象。
离群点的概率定义:离群点是一个对象,关于数据的概率分布模型,它具有低概率。这种情况的前提是必须知道数据集服从什么分布,如果估计错误就造成了重尾分布。
比如特征工程中的RobustScaler方法,在做数据特征值缩放的时候,它会利用数据特征的分位数分布,将数据根据分位数划分为多段,只取中间段来做缩放,比如只取25%分位数到75%分位数的数据做缩放。这样减小了异常数据的影响。
优缺点:(1)有坚实的统计学理论基础,当存在充分的数据和所用的检验类型的知识时,这些检验可能非常有效;(2)对于多元数据,可用的选择少一些,并且对于高维数据,这些检测可能性很差。
5. 基于近邻度的离群点检测
统计方法是利用数据的分布来观察异常值,一些方法甚至需要一些分布条件,而在实际中数据的分布很难达到一些假设条件,在使用上有一定的局限性。
确定数据集的有意义的邻近性度量比确定它的统计分布更容易。这种方法比统计学方法更一般、更容易使用,因为一个对象的离群点得分由到它的k-最近邻(KNN)的距离给定。
需要注意的是:离群点得分对k的取值高度敏感。如果k太小,则少量的邻近离群点可能导致较低的离群点得分;如果K太大,则点数少于k的簇中所有的对象可能都成了离群点。为了使该方案对于k的选取更具有鲁棒性,可以使用k个最近邻的平均距离。
优缺点:(1)简单;(2)缺点:基于邻近度的方法需要O(m2)时间,大数据集不适用;(3)该方法对参数的选择也是敏感的;(4)不能处理具有不同密度区域的数据集,因为它使用全局阈值,不能考虑这种密度的变化。
5. 基于密度的离群点检测
从基于密度的观点来说,离群点是在低密度区域中的对象。基于密度的离群点检测与基于邻近度的离群点检测密切相关,因为密度通常用邻近度定义。一种常用的定义密度的方法是,定义密度为到k个最近邻的平均距离的倒数。如果该距离小,则密度高,反之亦然。另一种密度定义是使用DBSCAN聚类算法使用的密度定义,即一个对象周围的密度等于该对象指定距离d内对象的个数。
优缺点:(1)给出了对象是离群点的定量度量,并且即使数据具有不同的区域也能够很好的处理;(2)与基于距离的方法一样,这些方法必然具有O(m2)的时间复杂度。对于低维数据使用特定的数据结构可以达到O(mlogm);(3)参数选择是困难的。虽然LOF算法通过观察不同的k值,然后取得最大离群点得分来处理该问题,但是,仍然需要选择这些值的上下界。
6. 基于聚类的方法来做异常点检测
基于聚类的离群点:一个对象是基于聚类的离群点,如果该对象不强属于任何簇,那么该对象属于离群点。
离群点对初始聚类的影响:如果通过聚类检测离群点,则由于离群点影响聚类,存在一个问题:结构是否有效。这也是k-means算法的缺点,对离群点敏感。为了处理该问题,可以使用如下方法:对象聚类,删除离群点,对象再次聚类(这个不能保证产生最优结果)。
优缺点:(1)基于线性和接近线性复杂度(k均值)的聚类技术来发现离群点可能是高度有效的;(2)簇的定义通常是离群点的补,因此可能同时发现簇和离群点;(3)产生的离群点集和它们的得分可能非常依赖所用的簇的个数和数据中离群点的存在性;(4)聚类算法产生的簇的质量对该算法产生的离群点的质量影响非常大。
7. 专门的离群点检测
其实以上说到聚类方法的本意是是无监督分类,并不是为了寻找离群点的,只是恰好它的功能可以实现离群点的检测,算是一个衍生的功能。
❹ 误差可分为哪三类,各有什么特点,分别可以采取什么措施减小这些误差对测量结果的影响
1.误差可以分为系统误差,随机误差和粗大误差;
2.系统误差的特点:具有一定的规律性,在相同条件下多次测量同一量时,误差的符号保持恒定,或在条件改变时按某种确定规律而变化的误差。所谓确定的规律,意思是这种误差可以归结为某一个因素或几个因众的函数,一般可用解析公式、曲线或数表来表达;
3.随机误差的特点:在多次测量中,随机误差的绝对值实际上不会超过一定的界限,即随机误差具有有界性;众多随机误差之和有正负相消的机会,随着测量 次数的增加,随机误差的算术平均值愈来愈小并以零为极限。因此,多次测量的平均值的随机误差比单个测量值的随机误差小,即随机误差具有抵偿性;
4.粗大误差的特点:在一定的测量条件下,测量结果明显地偏离了真值。读数错误、测量方法错误、测量仪器有严重缺陷等原因,都会导致产生粗大误差。粗大误差明显地歪曲了测量结果,应予剔除,所以,对应于粗大误差的测量结果称异常数据或坏值。
❺ 如何判别测量数据中是否有异常值
在回弹法检测砼强度中,按批抽样检测的测区数量往往很多,这就不可避免出现较多的检测异常值,怎样判断和处理这些异常值,对于提高检测结果的准确性意义重大。格拉布斯检验法是土木工程中常用的一种检验异常值的方法,其应用于回弹法检测砼强度,能有效提高按批抽样检测结果的准确性。
❻ 在测量中,减少系统误差的方法有哪些
1.从产生误差的根源上消除系统误差 这是消除系统误差的根本方法。在测定之前,要求检测人员在...
2.用校正方法来消除系统误差 这种方法是对取测量用的滴定管、移液管、容量瓶等计量器具,在测量...
3.用空白实验来消除系统误差 空白试验是指在不加试样的情况下,按分析检验方法标准或规程在同样...
4.采用对照试验消除系统误差 对照试验就是用同样的分析方法在同样的条件下,用标样代替试样进行...
5.不变系统误差消除方法 对测量过程中存在固定不变的系统误差,可以采用以下消除方法: 01...
❼ 测量误差的基本分类
测量误差主要分为三大类:系统误差、随机误差、粗大误差,设被测量的真值为N′,测得值为N,则测量误差Δ′N为Δ′N=N-N′。
1、系统误差
在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差。系统误差一般具有累积性。
2、偶然误差
在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差,又称为随机误差。例如,用经纬仪测角时的照准误差,钢尺量距时的读数误差等,都属于偶然误差。
3、粗大误差
在一定的测量条件下,超出规定条件下预期的误差称为粗大误差,一般地,给定一个显着性的水平,按一定条件分布确定一个临界值,凡是超出临界值范围的值,就是粗大误差,它又叫做粗误差或寄生误差。
(7)在测量中处理坏值的常用方法有扩展阅读
系统误差的消除方法:
对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中,引入校正值进行修正。消除产生误差的根源 即正确选择测量方法和测量仪器,尽量使测量仪表在规定的使,用条件下工作,消除各种外界因素造成的影响。
采用特殊的测量方法 如正负误差补偿法、替代法等。例如,用电流表测量电流时,考虑至外磁场对读数的影响,可以把电流表转动180度,进行两次测量。
在两次测量中,必然出现一次读数偏大,而另一次读数偏小,取两次读数的平均值作为测量结果,其正负误差抵消,可以有效地消除外磁场对测量的影响。