|
Autor: Prof. dr Gligorije Perovi? Izdava?: AGM KNJIGA Godina: 2015. Br.strana: 384 Povez: tvrd Format: B-5 ISBN 978-86-86363-55-8 /sifra 1054 Cena: 2200,00 rsd //19eur
Beogradska kola teorije greaka merenja i geodetskih merenja po?ela se na evropskom nivou razvijati pre 130 godina. Kao dokaz toga imamo ve? 1886. godine prvu knjigu iz ovih oblasti: Osnovi ra?una verovatno?e i teorija najmanjih kvadrata, prvog srpskog akademika iz oblasti geodezije Milana J. Andonovi?a, koju je tampala Kraljevsko-srpska dravna tamparija u Beogradu. Sa nau?nog aspekta, ovoj knjizi se ni tada a ni danas nema ta dodati niti oduzeti. Na stvaranje Beogradske kole geodezije, a posebno teorije greaka merenja kao klju?ne u stvaranju lika geodetskog inenjera, najve?i uticaj imale su dve kole, ruska kao najja?a u svetu, i evropska od koje posebno nema?ka. Beogradska kola, sa svojom kolom Teorije greaka merenja kao klju?nom u stvaranju lika geodetskog inenjera mislioca, ?iji su utemeljiva?i Milan J. Andonovi? i Nikola Sve?nikov, do sada je bila poznata i priznata svuda u svetu. Knjiga je nastala kao logi?an nastavak unapre?enja te ?uvene Beogradske kole teorije greaka merenja, ali nita manje i kao moja borba protiv posledica dananjeg velikog pada nauke u svetu koji je doveo do pojave prave poplave u pisanju, odnosno do sve manje napisane nauke; a naro?ito kod nas. Opta je tendencija u svetu stvaranja stru?njaka SOFTWARE-aa i gotovih preciznih metoda merenja za ta su potrebni nii nivoi znanja od inenjerskih, uz istovremeno stvaranje sve manjeg broja inenjera mislilaca (Ina?e, tvorci novog na?ina u?enja datog u Bolonjskoj deklaraciji su osim snienja nivoa znanja koja na fakultetima treba osvojiti snizili i same nazive; tako su inenjera preimenovali u bachelor-a, a diplomoranog inenjera izraz koji se koristi ve? 2 000 godina u master-a. ), tj. takvih stru?njaka koji znaju zato kako koliko; zato se neto radi, kako se to (nau?no i stru?no) radi i koliko to istovremeno najmanje kota. Takva tendencija stvaranja stru?njaka SOFTWARE-aa, gde ?ovek dobrovoljno pristaje da manje zna tako da ga kreatori nove raspodele rada u svetu (novog svetskog poretka) mogu eksploatisati kako njima odgovara, sigurno dovodi do projektovanog savremenog robovlasni?kog poretka u svetu. Stoga je ova monografija, Teorija greaka merenja, osim svog nau?nog cilja istovremeno i moja velika bitka protiv savremenih paradoksa, u kojima:
- sve vie se koluje, a sve manje je kolovanih,
- sve vie se bavi naukom, a sve manje je nau?nika, i
- sve vie ljudi piu, a sve manje kau.
Kao osnova ove knjige posluila je moja prethodna knjiga Ra?un izravnanja, knjiga prva (teorija greaka merenja), izdanja 1984. i 1989. U osnovnom, monografija Teorija greaka merenja, sastoji se iz dva dela, prvog u kome su date osnove teorije greaka merenja, i drugog u kom je data via analiza teorije greaka merenja. Prvi deo ?ine glave od 1 do 5, gde su dati osnovni pojmovi iz empirijskog i teorij-skog rasporeda verovatno?a, zatim osnove teorije greaka, ocena i testiranja hipoteza. U drugom delu u vioj analizi teorije greaka merenja, koji ?ine glave od 6 do 9, date su analize a priori i a posteriori nizova greaka merenja jedne veli?ine, greke poloaja ta?aka, robusne metode ocenjivanja i metode ocenjivanja komponenti disperzija. Me?u tim metodama je i 15 mojih novih metoda koje se u ovoj monografiji prvi put pojavljuju. U tom svetlu posebno su analizirani modeli hijerarhijskih greaka, jedno- i dvo-faktorski. Posebno sam se potrudio da dam opirne statisti?ke tablice i tablice mo?i testova, ali jednostavne i lake za upotrebu, kao neophodnu i dobru pomo? u primenama metoda analize merenja. Osim toga dao sam i SRPSKORUSKOENGLESKI re?nik kori?enih pojmova, kao vanu materiju savremenim istraiva?ima, kao i gr?ki alfabet. Prema tome, knjiga je namenjena svima koji se bave obradom i analizom merenja inenjerima, studentima, nau?nicima.
Jovan Malii?, Vesna Jevremovi? i Branko Boi?, recenzenti, dali su veliki broj korisnih sugestija i primedbi to je zna?ajno poboljalo tekst. IZVOD IZ RECENZIJE Merenja su sastavni deo inenjerske prakse, a mnogobrojni su razlozi pojave greaka merenja. Stoga su problemi merenja i greaka merenja u fokusu inenjera, kako teoreti?ara, tako i prakti?ara. Prof. Perovi? je ovoj oblasti posvetio stru?ni i nau?ni rad i nesumnjivo da u toj oblasti ima bogato iskustvo i veliki broj radova. Iako se danas u statisti?kim paketima mogu na?i implementirani programi za skoro sve statisti?ke procedure, autor smatra, i u tome ga u potpunosti podravamo, da je neophodno poznavanje sutine metoda i uslova pri kojima se one mogu primeniti, kao i potovanje tih uslova da bismo dobijene rezultate mogli argumentovano tuma?iti i koristiti. . . . . . 2. TEORIJSKI RASPORED OPAANJA. Pravilna obrada podataka podrazumeva i odgovaraju?u teorijsku podlogu, pa su tako u ovoj glavi obra?ene jednodimenzionalne i dvodimenzionalne raspodele . . . . . 3. OSNOVE TEORIJE GREAKA. U ovom poglavlju razmatraju se sistematske greke, slu?ajne greke, kao i mere i kriterijumi ta?nosti i preciznosti rezultata merenja. Navode se metode otkrivanja grubih greaka i dozvoljena odstupanja i postavljaju principi zanemarljivosti odre?enih greaka pri ra?unanju naj?ee kori?enih uzora?kih karakteristika. Nije izostavljena ni analiza greaka zaokruivanja. . . . . 5. TESTIRANJE HIPOTEZA. Najpre se daju osnove testiranja hipoteza, a zatim testiranje hipoteza o o?ekivanoj vrednosti, testiranje hipoteza o jednakosti dveju o?ekivanih vrednosti, kao i testiranje hipoteza o disperzijama. Zbog prakti?nih primena, radi provere korelisanosti, dati su i odgovaraju?i testovi. Pri razmatranju testiranja raspodela govori se o Pirsonovom ?2-testu, a pri proveri hipoteza o normalnosti raspodele u knjizi su dati i testovi Kolmogorova i apiro-Vilka, kao i brzi test pomo?u raspona uzorka. 6. PRINCIPI ANALIZE GREAKA MERENJA. U ovoj glavi se razmatraju kako prethodno prou?avanje greaka analiza greaka a priori (odre?ivanje greaka, njihove raspodele), tako i aposteriorna analiza greaka merenja. . . . . . 8. ROBUSNE METODE OCENJIVANJA. Uz istorijat robusnog ocenjivanja ovo poglavlje sadri potrebne definicije i oznake, a zatim se navode autorovi rezultati u vezi sa robusnim ocenjivanjem disperzije normalnog rasporeda, kao i ocena standarda normalnog rasporeda iz rasporeda raspona merenja. 9. ANALIZA HIJERARHIJSKIH GREAKA . . . . Potom se razmatra dvofaktorska hijerarhijska analiza sa slu?ajnim efektima. U ovom poglavlju posebno su navedeni mnogobrojni rezultati autora u vezi sa prou?avanom tematikom (testiranje grubih greaka). Knjiga Teorija greaka merenja je monografskog karaktera sa obiljem informacija korisnih ne samo studentima osnovnih, master i doktorskih akademskih studija gra?evinskog, geodetskog i srodnih usmerenja nego i diplomiranim geodetskim inenjerima koji u svom radu sre?u probleme greaka merenja i stoga se moe o?ekivati da ?e jednu ovako detaljnu studiju mogu?ih slu?ajeva i situacija iz prakse sa zadovoljstvom prihvatiti. Prema naim saznanjima knjiga ovakvog sadraja ne postoji u literaturi na naem jeziku. Prof. dr Jovan Malii? Prof. dr Vesna Jevremovi? . . . . . Matemati?ka statistika je fundament teorije greaka merenja. Znaju?i to, autor je, sa svojim ogromnim nau?nim znanjem i velikim prakti?nim iskustvom u geodetskim merenjima, uspeo da teoriju greaka merenja u potpunosti osloni na njen fundament na matemati?ku statistiku. U testiranju slu?ajnih i sistematskih greaka merenja fizi?kih veli?ina obuhva?eni su svi slu?ajevi koji se mogu pojaviti u merenjima, to je sa teorijskog i prakti?nog apekta veoma zna?ajno. Vrednost knjige Teorija greaka merenja ogleda se u autorovom originalnom doprinosu kroz veliki broj autorovih novih metoda analize greaka merenja. Tako je u osmoj glavi dato pet novih autorovih robusnih metoda za ocenu disperzije i matemati?kog o?ekivanja rezultata merenja koja po pretpostavci pripadaju normalnoj raspodeli, dok su u devetoj glavi u analizi dvofaktorkih hijerarhijskih greaka, date tri nove autorove metode testiranja na prisustvo grubih greaka. Posebno treba ista?i da su prvi put u geodeziji integralno analizirane komponente disperzija GPS merenja, i to pomo?u autorove nove metode PEROB2FH ANOVA GPS MERENJA, koja se ovde prvi put pojavljuje. Imaju?i sve navedeono u vidu, moe se o?ekivati da ?e ovu knjigu rado prihvatiti studenti, inenjeri i nau?nici. Branko Boi? IZ SADRAJA
G l a v a 1. EMPIRIJSKI RASPOREDI OPAANJA . . . 1
A) JEDNODIMENZIONALNI RASPOREDI
1.1. Merenje i rezultat merenja. Opaanje
1.2. Rezultat merenja i slu?ajni doga?aj
1.3. Grupisanje i tabeliranje
1.4. Frekvencija opaanja i njene osobine
1.5. Gustina rasporeda i histogram frekvencija
1.6. Empirijska funkcija rasporeda
1.7. Aritmeti?ka sredina
B) DVODIMENZIONALNI RASPOREDI
1.9. Dijagram rasturanja ta?aka
1.10. Tablice i histogrami .
1.11. Marginalne sredine i disperzije
1.12. Uslovne sredine i disperzije
1.13. Eksperimentalna kovarijacija i korelacija
G l a v a 2. TEORIJSKI RASPORED OPAANJA 25
A) JEDNODIMENZIONALNI RASPOREDI
2.1. Konvergencija u verovatno?i i teorema Bernulija
2.2. Definicija verovatno?e i njene osobine
2.3. Prelaz sa empirijskog na teorijski raspored opaanja kod neprekidne slu?ajne promenljive
2.4. Zakon (gustina) rasporeda .
2.5. Funkcija rasporeda
2.5.1. Veza izme?u funkcije rasporeda i gustine rasporeda.
2.5.2. Kvantil neprekidnog rasporeda
2.6. Matemati?ko o?ekivanje
2.7. Disperzija i standardno odstupanje
2.8. Normalni raspored i drugi rasporedi koji se koriste u geodeziji.
2.9. Diskretni rasporedi
2.10. Transformacija rasporeda
B) DVODIMENZIONALNI RASPOREDI
2.11. Funkcija rasporeda
2.12. Neprekidni rasporedi
2.13. Diskretni rasporedi
2.14. Marginalne sredine i disperzije
2.15. Uslovne sredine i disperzije
2.16. Teoreme o matemati?kim o?ekivanjima
2.17. Teoreme o disperzijama
2.18. Kovarijacija i koeficijent korelacije
G l a v a 3. OSNOVE TEORIJE GREAKA. . . . 49
3.1. Zadaci teorije greaka
3.2. Ukupna greka merenja i centralna grani?na teorema
3.3. Vrste greaka merenja
3.4. Sistematske greke
3.4.1. Definicija i osobine sistematskih greaka merenja
3.4.2. Na?ini smanjenja uticaja sistematskih greaka na merenja
3.5. Osobine slu?ajnih greaka
3.6. Raspored slu?ajnih greaka merenja
3.7. Osobine krive greaka merenja
3.8. Funkcija rasporeda greaka merenja
3.9. Mere i kriterijumi ta?nosti i preciznosti rezultata merenja
3.9.1. Srednja kvadratna greka rezultata merenja
3.9.2. Ta?nost i preciznost rezultata merenja
3.9.3. Prose?na i verovatna greka
3.9.4. Apsolutna i relativna greka
3.9.5. Raspon rezultata merenja
3.10. Metode otkrivanja grubih greaka - dozvoljena odstupanja .
3.10.1. Koncepcija otkrivanja grubih greaka .
3.10.2. Metode otkrivanja grubih greaka pri poznatom standardu merenja .
3.10.3. Metode otkrivanja grubih greaka pri nepoznatom standardu merenja
3.11. Stohasti?ka zavisnost merenja .
3.11.1. Pojam stohasti?ke veze i korelacije
3.11.2. Korelisanost rezultata merenja fizi?ka korelacija
3.12. Funkcije rezultata merenja
3.12.1. Metod linearizacije
3.12.2. Greke funkcija zakon prenosa greaka
3.12.3. Matemati?ka algebarska korelacija
3.12.4. Optimalna alokacija greaka
3.12.5. Alokacija greaka po principu jednakih uticaja
3.13. Principi zanemarljivosti
3.13.1. Princip zanemarljivosti komponenti disperzija
3.13.2. Princip zanemarljivosti korelacije
3.14. Uticaj greaka merenja na ocenu disperzije i korelacije
3.14.1. Uticaj greaka merenja na ocenu disperzije
3.14.2. Uticaj greaka merenja na koeficijent korelacije
3.15. Greke zaokruivanja
3.15.1. Greke zaokruivanja pri ra?unanjima
3.15.2. Greke zaokruivanja merenja greke o?itavanja
G l a v a 4. TEORIJA OCENA . . . 123
4.1. Osnovni zadaci teorije ocena
4.2. Generalni skup i izbor. Statistika
4.3. Tipovi ocena i njihova svojstva
4.3.1. Ta?kaste ocene
4.3.2. Intervalske ocene
4.4. Metode dobijanja ocena .
4.5. Direktna merenja iste ta?nosti
4.5.1. Ocena prave vrednosti
4.5.2. Ocena ta?nosti
4.6. Direktna merenja razli?ite ta?nosti
4.6.1. Ocena prave vrednosti
4.6.2. Ocena ta?nosti
4.6.3. Testovi zna?ajnosti
4.7. Teine funkcija rezultata merenja
4.8. Na?ini dobijanja srednje kvadratne greke jedini?ne teine i njene ocene
4.9. Greke ocene disperzije
4.10. Uticaj sistematskih greaka na ocenu istinite vrednosti i disperzije
4.11. Parovi merenja
4.11.1. Definicija parova merenja
4.11.2. Ocene pravih vrednosti
4.11.3. Ocene greaka
4.11.4. Testovi zna?ajnosti
4.11.5. Parovi merenja sa razli?itom ta?no?u u parovima
4.12. Ocenjivanje pomo?u raspona merenja
4.13. Optimalan broj merenja pri odre?ivanju standardne greke
G l a v a 5. TESTIRANJE HIPOTEZA . . 169
5.1. Osnove testiranja hipoteza .
5.2. Testiranje hipoteza o o?ekivanoj vrednosti .
5.2.1. Testiranje hipoteza o o?ekivanoj vrednosti pri poznatom standardu
5.2.2. Testiranje hipoteza o o?ekivanoj vrednosti pri nepoznatom standardu
5.2.3. Analiza mo?i testa i optimizacija ta?nosti u testu o o?ekivanoj vrednosti
5.3. Testiranje jednakosti dveju o?ekivanih vrednosti .
5.3.1. Testiranje jednakosti dveju o?ekivanih vrednosti pri poznatim standardima
5.3.2. Testiranje jednakosti dveju o?ekivanih vrednosti pri nepoznatim standardima
5.3.3. Testiranje jednakosti o?ekivanih vrednosti niza merenja i njegovih podgrupa
5.4. Testiranje hipoteza o disperzijama .
5.4.1. Testiranje jednakosti disperzije merenja sa datom disperzijom
5.4.2. Testiranje jednakosti dveju disperzija .
5.4.3. Testiranje jednakosti k disperzija
5.4.3.1. Bartletov test jednakosti k disperzija
5.5. Testiranje korelisanosti
5.5.1. Testiranje postojanja korelacione veze izme?u dve slu?ajne veli?ine
5.5.2. Testiranje jednakosti koeficijenta korelacije sa datim koeficijentom
5.5.3. Testiranje jednakosti dva koeficijenta korelacije
5.5.4. Testiranje jednakosti k koeficijenata korelacije
5.6. Testiranje rasporeda
5.6.1. Pirsonov hi-kvadrat test rasporeda
5.6.2. Testiranje normalnosti po skupovima uzoraka malih obima
5.7. Statisti?ka i prakti?na zna?ajnost
G l a v a 6. PRINCIPI ANALIZE GREAKA MERENJA . . . . 222
6.1. Zadaci analize greaka merenja
6.2. Prethodno prou?avanje greaka Analiza greaka a priori
6.2.1. Odre?ivanje osnovnih karakteristika elementarnih greaka
6.2.2. Rasporedi elementernih greaka
6.2.3. Metodologija eksperimentalnog istraivanja elementarnih greaka
6.3. Aposteriorna analiza greaka merenja
G l a v a 7. GREKE POLOAJA TA?AKA
7.1. Zakon raspodele greaka u ravni
7.2. Linearne transformacije promenljivih
7.3. Oblasti greaka
7.4. Oblasti poverenja i testovi zna?ajnosti za srednje vrednosti
7.5. Greke poloaja ta?aka
7.6. Elipsa i kriva greaka poloaja pri
7.5. Analiza korelacije
G l a v a 8. ROBUSNE METODE OCENJIVANJA . . . 251
8.1. Uvod i istorijat robusnog ocenjivanja
8.2. Definicije i oznake
8.3. PEROB MV metoda ocenjivanja parametara normalnog rasporeda
8.4. Ocena disperzije normalnog rasporeda iz rasporeda eksperimentalnih disperzija .
8.4.1. PEROBDIS metoda ocene disperzije normalnog rasporeda
8.4.2. PEROBKD MV1 metoda ocene disperzije normalnog rasporeda
8.5. Ocena standarda normalnog rasporeda iz rasporeda raspona merenja
8.5.1. PEROBOSR metoda ocene standarda normalnog rasporeda
8.5.2. PEROBOS MMR metoda ocene standarda normalnog rasporeda
G l a v a 9. ANALIZA HIJERARHIJSKIH GREAKA . . . . 272
9.1. Uvod i kratak istorijat
9.2. Jednofaktorska analiza sa fiksnim efektima
9.3. Jednofaktorska analiza sa slu?ajnim efektima
9.4. Dvofaktorska hijerarhijska analiza sa slu?ajnim efektima
9.4.1. Razli?it broj merenja po grupama
9.4.2. Jednak broj merenja po grupama
9.5. PERG2FH analiza slu?ajnih procesa
9.5.1. PERG2FH ANOVA GPS merenja
9.5.2. PEROB2FH ANOVA GPS merenja
9.6. PEROBHIK metode testiranja grubih greaka
9.6.1. PEROBHIK1F metode testiranja grubih greaka
9.6.2. PEROBHIK1S metode testiranja grubih greaka
9.6.3. PEROBHIK2S metode testiranja grubih greaka
LITERATURA
PRILOG A Statisti?ke tablice
PRILOG B Mo? testova
REGISTAR CITIRANIH AUTORA
REGISTAR POJMOVA
SRPSKO ? RUSKO ? ENGLESKI RE?NIK POJMOVA
GR?KI ALFABET
|