Chaylek/Shutterstock

Bij experimenteel onderzoek staat reproduceerbaarheid voorop. Wanneer een resultaat wordt verkregen, is de cruciale vraag of dit onder dezelfde omstandigheden kan worden gerepliceerd. Herhaalbaarheid meet de waarschijnlijkheid van een succesvolle herhaling, en wordt meestal gekwantificeerd met behulp van de standaardafwijking (SD) of, preciezer gezegd, de standaardafwijking van het gemiddelde (SDM). Door de SD te delen door de wortel van de steekproefomvang, geeft SDM een strakkere schatting van de variabiliteit die zou worden waargenomen als het experiment vele malen zou worden herhaald.

Herhaalbaarheid berekenen

Betrouwbare herhaalbaarheidsanalyse vereist dat dezelfde procedure meerdere keren wordt uitgevoerd, idealiter door dezelfde onderzoeker, met identieke materialen, instrumenten en omgevingsinstellingen. Nadat alle waarnemingen zijn verzameld, worden de volgende statistieken berekend:

• Gemiddeld (gemiddeld): Som van alle resultaten gedeeld door het aantal waarnemingen.
• Standaardafwijking (SD): Vierkantswortel van de som van de kwadratische afwijkingen van het gemiddelde, gedeeld door (n – 1).
• Standaardafwijking van het gemiddelde (SDM): SD gedeeld door de wortel van het aantal waarnemingen.

Een kleinere SD of SDM duidt op een hogere herhaalbaarheid en bijgevolg op een groter vertrouwen in de experimentele bevindingen.

Voorbeeld

Een bedrijf dat een bowlingbalwerper ontwikkelt, beweert dat het apparaat de bal precies op de afstand aflevert die op de wijzerplaat is aangegeven. Onderzoekers zetten de wijzerplaat op 250 voet en voerden acht tests uit, waarbij ze de bal elke keer ophaalden en opnieuw lanceerden om gewichtsverschillen te controleren en de windsnelheid vóór elke lancering te verifiëren. De geregistreerde afstanden waren:250, 254, 249, 253, 245, 251, 250 en 248ft.

De standaarddeviatie van het gemiddelde gebruiken als herhaalbaarheidsmaatstaf

1. Bereken het gemiddelde: (250 + 254 + 249 + 253 + 245 + 251 + 250 + 248) ÷ 8 = 250 ft.

2. Bereken de som van de gekwadrateerde afwijkingen: (0² + 4² + (–1)² + 3² + (–5)² + 1² + 0² + (–2)²) = 56.

3. Bepaal de standaarddeviatie: √(56 ÷ (8 – 1)) = 2,83ft.

4. Bereken de standaardafwijking van het gemiddelde: 2,83 ÷ √8 ≈ 1,00ft.

Een SD of SDM van nul zou een perfecte consistentie aangeven. In dit geval weerspiegelt de SDM van 1ft een kleine maar niet-nul variabiliteit. Of dit niveau van herhaalbaarheid voldoet aan de normen van het bedrijf, hangt af van de kwaliteitscriteria.

Referenties

• Labmate:Wat is het verschil tussen herhaalbaarheid en reproduceerbaarheid?
• IsoBudgets:een herhaalbaarheidstest uitvoeren
• NIST:Analyse van herhaalbaarheid