定量实验中样本含量的设计与数据处理【摘要】 直接测量量的样本含量的设计是定量性实验设计的重要环节，在给定间接测量量的误差限要求以后，通过对直接测量量的初测、误差性质的推断、偶然误差限的计算，即可得出样本含量的大小，再据此对直接测量量进行实际的测量、计算处理和误差分析，最终得出实验结论。【关键词】 定量实验 样本含量 设计 数据处理 实验设计是指在实施实验之前，根据一定的实验目的和要求，运用有关的理论知识和实验技能，对实验的原理、仪器、环境、样本大小以及实验步骤、操作方法等实验因素进行规划设计，是科学实验的重要环节。医学物理实验中的设计性实验极大地激发了学生的学习兴趣，是培育学生的创新精神和实践能力的有效方式。 医学物理实验的内容可分为定性和定量两大部分。定量性实验的设计一般包含以下几个步骤：①设计实验方案：根据实验目的要求，选择测量原理和测量方法；②设计实验方法：根据实验目的、测量原理以及一些附加条件，设计测量方法；③设计测量量的样本含量：根据对测量结果的误差限的要求，设计出直接测量量的样本含量，即测量次数；④设计数据处理的方法：设计实测数据表，选择数据处理的方法，进行误差分析。对于教学实验而言，实验原理、公式、测量方法、实验器材等都已给定，只要求学生根据老师给定的间接测量量的误差限要求，设计出直接测量量的样本含量，即测量次数，并根据样本含量的大小进行实际测量、数据处理和误差分析，最终得出实验结论。以下就测量量的样本含量的设计以及测量数据的处理作几点讨论。 1 测量量的误差性质 对于系统误差为主的直接测量，可忽略其偶然误差，认为一次测量值 x=μ，因此实验中只测一次即可。所谓设计样本含量，实际是对偶然误差为主的测量量进行的，所以首先需要推断直接测量量的性质，方法是： 首先，随机抽取一个样本，即对直接测量的物理量 x 初测 n 次得：x1，x2，x3，…，xn 然后，用极差法估算样本标准差 s s=xmax-xmindn 其中，xmax、xmin 分别表示组中最大、最小值；dn 是与样本含量 n 有关的常数，见表 1。表 1 极差法与样本含量 n 有关的常数 dn 第三，用测量仪器准确度之半△x/2 表示测量的系统误差大小，将两者进行比较 若推断 sΔx2，测量量以偶然误差为主； 若推断 s≤Δx2，测量量以系统误差为主。 2 计算样本含量 假设一测量量满足 s△x/2，经判定 x 以偶然误差 er 为主，实验设计要求测量...
