容許區間英文解釋翻譯、容許區間的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 tolerance interval
分詞翻譯:
容許的英語翻譯:
admit; allow; allow of; permit; sufferance; tolerate
【計】 allowed
區間的英語翻譯:
【化】 interval(space)
專業解析
在統計學中,“容許區間”(Tolerance Interval)是一個重要的概念,用于描述在給定置信水平下,包含總體中一定比例(或覆蓋率)的個體值的區間估計。它不同于更常見的“置信區間”(Confidence Interval)。以下是基于統計學權威來源的詳細解釋:
一、核心定義(漢英對照)
- 中文術語: 容許區間 (Róngxǔ Qūjiān)
- 英文術語: Tolerance Interval
- 定義:
- 容許區間 是一個基于樣本數據計算得出的統計區間。在指定的置信水平 (Confidence Level) 下,我們有理由相信該區間能夠覆蓋(或包含)總體中至少一個指定的比例 (Proportion) 或覆蓋率 (Coverage) 的個體值。
- Atolerance interval is a statistical interval estimate, calculated from sample data, that encompasses at least a specifiedproportion (orcoverage) of the population values with a statedconfidence level.
二、關鍵要素解析
理解容許區間需要明确其兩個核心參數:
-
覆蓋率 (Coverage Proportion - P):
- 表示你希望該區間包含的總體比例。例如,P = 0.90 表示你希望區間包含總體中至少 90% 的值。有時也用百分比表示(如 90%)。
- The proportion (P) of the population that you want the interval to contain (e.g., P = 0.90 or 90%).
-
置信水平 (Confidence Level - γ):
- 表示你對區間确實能達到指定覆蓋率(P)的信心程度。它是一個概率值。例如,γ = 0.95(或 95%)表示,如果你能無數次重複抽樣并計算容許區間,那麼大約有 95% 的這樣計算出來的區間會真正包含至少 P(如 90%)的總體值。它反映了區間估計本身的可靠性。
- The probability (γ) that the calculated tolerance interval actually achieves or exceeds the specified coverage proportion (P). It quantifies the reliability of the interval estimate itself.
三、與置信區間的區别
這是理解容許區間的關鍵點:
- 置信區間 (Confidence Interval): 估計的是總體參數(如總體均值 μ、總體标準差 σ)的可能範圍。例如,“我們有 95% 的置信度認為總體均值 μ 落在 [a, b] 之間”。它反映的是對參數估計的不确定性。
- 容許區間 (Tolerance Interval): 估計的是未來個體觀測值或總體分布範圍的可能範圍。例如,“我們有 95% 的置信度認為,該區間 [L, U] 包含了至少 99% 的個體值”。它反映的是個體值相對于分布中心的散布範圍。
四、數學表示(基于正态分布假設)
假設數據來自正态分布 N(μ, σ²),樣本大小為 n,樣本均值為 x̄,樣本标準差為 s。一個雙側容許區間通常表示為:
$$
x̄ pm k times s
$$
其中,k 是容許因子 (Tolerance Factor)。k 的值取決于:
- 期望的覆蓋率 (P)
- 指定的置信水平 (γ)
- 樣本大小 (n)
k 值通常通過查表或使用統計軟件計算獲得,其計算考慮了樣本變異性以及達到指定覆蓋率和置信水平的要求。國際标準如 ISO 16269-6 提供了計算 k 值的詳細方法和表格 。
五、主要類型
- 雙側容許區間 (Two-sided Tolerance Interval): 同時指定區間的下限 (L) 和上限 (U)。這是最常見的形式,用于估計個體值可能落在的整個範圍(例如,包含中間 95% 值的範圍)。
- 單側容許下限 (One-sided Tolerance Lower Bound - L): 隻指定下限 L。表示在給定置信水平下,至少有比例 P 的個體值大于 L(例如,保證産品強度至少大于某個值)。
- 單側容許上限 (One-sided Tolerance Upper Bound - U): 隻指定上限 U。表示在給定置信水平下,至少有比例 P 的個體值小于 U(例如,保證污染物濃度低于某個值)。
六、應用場景
容許區間在工程、制造、質量控制、環境監測、制藥等領域應用廣泛,常用于:
- 設定規格限: 基于過程能力數據,設定能保證絕大多數産品符合要求的公差範圍。
- 過程監控與能力分析: 評估生産過程是否能夠穩定地生産出符合規格要求的産品。
- 環境标準設定: 确定環境污染物濃度的安全阈值。
- 産品/材料性能保證: 聲明産品某項性能指标(如強度、壽命)的分布範圍。
- 藥物含量均勻性: 評估藥品批次中各藥片有效成分含量的均勻性範圍。
權威參考來源:
- NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods: 美國國家标準與技術研究院(NIST)提供的權威線上統計手冊,對容許區間有清晰定義和解釋,并包含計算方法。 (來源: NIST Engineering Statistics Handbook - https://www.itl.nist.gov/div898/handbook/ - 搜索 "Tolerance Intervals")
- ISO 16269-6:2014 Statistical interpretation of data — Part 6: Determination of statistical tolerance intervals: 國際标準化組織(ISO)發布的關于統計容許區間的國際标準,詳細規定了計算方法(包括正态和非正态數據)和表格。這是該領域最具權威性的實踐标準之一。 (來源: International Organization for Standardization - ISO 16269-6:2014)
- Krishnamoorthy, K., & Mathew, T. (2009). Statistical Tolerance Regions: Theory, Applications, and Computation. Wiley. 這是一本專門讨論容許區域(區間是其特例)的權威學術專著,内容深入全面。 (來源: Krishnamoorthy & Mathew, 2009)
- Montgomery, D. C. (2019). Introduction to Statistical Quality Control (8th ed.). Wiley. 經典的質量控制教材,在過程能力分析章節通常會詳細介紹容許區間的概念和應用。 (來源: Montgomery, 2019)
網絡擴展解釋
容許區間(Tolerance Interval)是統計學中用于估計總體中個體值分布範圍的概念,具體解釋如下:
1.定義
容許區間指在給定置信水平下,包含總體中一定比例(如95%)個體值的範圍。例如,當樣本量足夠大時,95%的容許區間計算公式為:
$$
x pm 1.96S
$$
其中,$x$為樣本均值,$S$為樣本标準差。
2.核心要素
- 覆蓋比例(P):如95%,表示區間需覆蓋總體中95%的個體值。
- 置信水平(γ):實現這一覆蓋比例的概率,通常取90%或95%。
- 應用場景:常用于醫學正常值範圍确定、工業質量控制等。
3.與置信區間的區别
- 目标不同:置信區間估計總體參數(如均值),而容許區間估計個體值的分布範圍。
- 計算依據:容許區間依賴樣本均值和标準差,置信區間依賴抽樣誤差。
4.計算方法
當總體服從正态分布時,雙側容許區間公式為:
$$
x pm kS
$$
其中$k$為根據樣本量、覆蓋比例和置信水平查表獲得的因子。
5.注意事項
- 需假設數據服從正态分布且樣本獨立。
- 單側容許區間僅需計算上限或下限(如僅關注最大值時)。
如需更詳細計算步驟或因子表,可參考統計學标準文獻或專業工具。
分類
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