где: где t - квантиль нормального закона распределения при
N’11- объем генеральной совокупности, т.е.
Имеем
Значит, с доверительной вероятностью
Необходимый объем выборки определяется по формуле:
Следовательно,
По тому же алгоритму вычислим необходимый объем выборки проб из пункта 2.
Сначала вычислим предельную ошибку выборки по формуле:
где: t - квантиль нормального закона распределения при
N’12 - объем генеральной совокупности, т.е.
Имеем
Значит, с доверительной вероятностью
Чтобы определить необходимый объем выборки, нужно знать какого порядка должна быть необходимая ошибка вычислений. В нашей работе зададимся:
- Предельная ошибка не должна превысить
Необходимый объем выборки определяется по формуле:
Следовательно,
В большинстве случаев загрязнение вод остается невидимым, поскольку загрязнители растворены в воде. Есть несколько природных загрязнителей. Находящийся в земле алюминий попадает в систему пресных водоемов в результате химических реакций. Паводки вымывают из почвы лугов магний, что наносит огромный ущерб рыбным запасам. Однако объем естественных загрязняющих веществ - ничто по сравнению с производимыми человеком.
Основной проблемой, я считаю, являются несанкционированные сбросы сточных вод. Руководители предприятий не заинтересованы в дополнительных затратах связанных с очисткой. Необходимо проводить постоянный контроль за сточными водами, для оценки качества использовать квалифицированных работников. Каждый загрязнитель должен нести ответственность.
В данной курсовой работе был проведён анализ образцов проб сточной воды, поступивших в лабораторию из двух предприятий. Анализ проводился двумя лаборантами, исследовавшими независимо образцы с обоих предприятий. Перед ними была поставлена задача определения наличия концентрации вредного вещества Х.
Была рассмотрена возможность применения одного из методов математической статистики – анализа вариационных рядов для решения поставленной задачи.
В процессе работы выдвигался ряд гипотез о наличии загрязняющего вещества в рассматриваемых пробах, и с помощью методики анализа вариационных рядов выяснялась верность этих гипотез.
По результатам анализа 2-ой выборки (анализ проб со 2 предприятия) первым лаборантом, оказалось, что средняя концентрация загрязняющего вещества в исследуемых пробах выше установленной (0,015), у второго лаборанта анализ 2-ой выборки показал обратное. Был проведён анализ значимости различий полученных лаборантами результатов (с помощью распределения t-Стьюдента), который показал статистическую значимость полученных ими результатов. Учитывая этот факт можно сделать вывод о том, что лаборанты имеют различную квалификацию.
Разрешение на сброс сточных вод может быть выдано только первому предприятию т.к. по данным обоих лаборантов концентрации вредного вещества находятся в допустимых пределах. Для разрешения второму обьекту необходимо проведение дополнительных исследований вследствие существенности статистического различия результатов, полученных лаборантами.
Так же, в процессе работы было определено количество проб, необходимое для анализа. При этом задавалось условие уменьшения предельной ошибки выборки в два раза:
Всего для анализа с первого объекта для первого лаборанта было поставлено
Так же для анализа из второго объекта для первого лаборанта было поставлено
Список использованной литературы
1. Легомина И. Н. Курс лекций по математическому моделированию ПТС.
2. Романов М. Ф., Федоров М. П. Математические модели в экологии. СПб 2003 г.
3. Гарин В. М., Клёнова И. А., Колесников В. И. Экология для технических вузов Серия «Высшее образование». Под ред. В. М. Гарина. Ростов н/Д:Феникс, 2003. — 384 с.
4. Попов А. М., Румянцев И. С. Природоохранные сооружения. — М.: Колос, 2005. — 520 с