Hoofdstuk 6: Meten en schatten

Methoden I - Hoofdstuk 6: Meten en schatten

Wat zijn numerische variabelen?

kwantitatieve waarden of getallen

• Continue variabelen: kunnen elke waarde aannemen binnen een interval

• Discrete variabelen: nemen alleen specifieke waarden aan

statistieken zoals gemiddelde, mediaan, standaarddeviatie
→ meten van continue numerische variabelen

Wat zijn categorische variabelen?

kwalitatieve waarden of categorieën

• Nominale variabelen: categorieën zonder logische volgorde (bv. geslacht)

• Ordinale variabelen: categorieën met logische volgorde (bv. stadium ziekte)

frequenties, percentages

Wat zijn toevallige fouten? Waarvan zijn de afhankelijk?

= fout met onvoorspelbare richting en grootte

• Training/zorgvuldigheid van de onderzoeker

• Omgevingsfactoren

• Onzekerheid bij het meetproces

→ maat voor de betrouwbaarheid van de meting

Hoe kan je meetonzekerheden in kaart brengen?

meting herhaaldelijk uitvoeren
→ door dezelfde persoon
→ histogram opstellen

wat betekent een confidentie interval van 95%?

95% van de metingen zullen waarden zijn binnen het confidentie interval

Wat is relatieve of fractionele onzekerheid?

(onzekerheid)/(gemeten hoeveelheid)

onzekerheid vergelijken met gemiddelde waarde

Wat is een systematische fout?

Een fout van telkens dezelfde grootte in dezelfde richting

• Instrumentele fouten

  • calibratie/ijking → verificatie of verbetering van calibratie/ijking

• Methodologische fouten

  • suboptimaal gebruik van meetapparatuur → meten met ander toestel ter verificatie

• Systematische fouten door operator

  • voorbereiding van de stalen → meer training

! meting herhalen en gemiddelde nemen geeft geen betere nauwkeurigheid

Hoe worden systematische fouten uitgedrukt?

als afwijking van de gemeten waarde tov gekende werkelijke waarde

• absoluut: gemeten waarde - verwachte waarde

• relatief: (gemeten waarde - verwachte waarde)/(verwachte waarde) (vb. 5%)

Waarvoor staat A? Waarvoor staat B? Wat houden ze in?

• Toevallige fout (A)

  • Bepaalt de precisie van de meting of de mate waarin herhaalde metingen van eenzelfde staal eenzelfde waarde geven; precisie wordt uitgedrukt in standaardafwijking en is ook een maat voor de betrouwbaarheid/onzekerheid van de meting

• Systematische fout (B)

  • Bepaalt de nauwkeurigheid van de meting of de overeenkomst met de werkelijke, onderliggende waarde

Wat is nauwkeurigheid?

De mate van overeenstemming tussen gemeten waarde en echte waarde.

Wat is precisie?

Maat voor hoe goed resultaat kan worden bepaald, onafhankelijk van werkelijke waarde, de mate van overeenstemming tussen onafhankelijke metingen van hetzelfde staal

Waarom moet je een ijklijn documenteren?

• Traceerbaarheid

• Consistentie met andere meetopstellingen

• Nauwkeurigheid van de metingen

Van waar komen de referentiewaarden voor calibraties?

Metrologische instituten

Uit welke 7 basis eenheden bestaat het SI-stelsel?

• grootte - meter (m)

• massa - kilogram (kg)

• tijd - seconde (s)

• elektrische stroom - Ampère (A)

• absolute temperatuur - Kelvin (K)

• hoeveelheid stof - mol (mol)

• lichtsterkte - candela (cd)

Wat is dynamisch bereik? Waar wordt het door bepaald?

= meetbereik met optimale nauwkeurigheid en precisie

bepaald door:

• Detectielimiet (Limit of Detection - LOD)

• Kwantificatielimiet (Limit of Quantification - LOQ)

• Lineariteitslimiet (Limit of Linearity - LOL)

Wat is detectielimiet?

Limiet om aan te tonen dat een bepaald bestanddeel aanwezig is

Wat is kwantificatielimiet?

Laagste meting die kwantitatief bepaald kan worden

Wat is lineairteitslimiet?

Overflow of saturatie effecten
→ niet-lineaire gebied

Wat is analytische sensitiviteit?

maat van verandering in output tov de verandering in input

deels bepaald door helling ijklijn → hogere helling geeft grotere signaalverandering → hogere gevoeligheid met minder vals negatieve metingen

Wat is analytische specificiteit?

= mate waarin de meting beïnvloed wordt door andere parameters dan deze die we willen onderzoeken → hogere specificiteit betekent dus dat we het signaal kunnen oppikken waarin we geïnteresseerd zijn met minder vals positieve metingen

Wat is diagnostische sensitiviteit?

Sensitiviteit bepaalt het aantal vals negatieven

Wat is diagnostische specificiteit?

Specificiteit bepaald het aantal vals positieven

Wat is belangrijk bij herhaalbaarheid?

• Zelfde meetopstelling

• Zelfde meetprocedure

• Zelfde omstandigheden (locatie)

• Zelfde waarnemer/uitvoerder

• Kort tijdsinterval tussen metingen

→ verificatie van eigen resultaten

→ geeft idee over precisie van meting

Wat is reproduceerbaarheid? Waarvoor dient het?

Metingen door een andere onderzoeksgroep maar met dezelfde methodologie

→ Bewijs dat metingen niet enkel mogelijk zijn in een specifiek labo met een unieke setup

→ Bevestigingen van bevindingen of identificeren van menselijke fouten

Wat is correlatie?

= twee verschillende parameters meten bij eenzelfde groep

→ geeft aan hoe sterk deze twee parameters samenhangen adhv de correlatiecoëfficiënt R
→ geeft aan hoeveel variabiliteit van de ene parameter wordt verklaard door de andere aan de hand van de determinatiecoëfficiënt R²

Wat meet de correlatiecoëfficiënt?

Het meet de sterkte van het verband tussen de twee metingen, niet de mate van overeenkomst
→ Bland Altman plot

Wanneer hoeft men geen rekening te houden met bias?

• Detecteren van verschillen met eenzelfde meetopstelling

• Afweging tussen nauwkeurigheid en precisie

  • Hogere precisie maar ook lagere nauwkeurigheid door een meer eenvoudige meting

Wanneer moet je rekening houden met bias?

• Vergelijking met specifieke waarde

• Metingen met verschillende meettoestellen combineren <> verschillen in bias tussen meettoestellen vermijden

Wat is er belangrijk ivm beduidende cijfers?

• Cijfers die in een tel- of meetresultaat betekenis hebben

• Informatie over onzekerheid op meting

• Aantal beduidende cijfers impliceerd een benaderende relatieve onzekerheid

• Vallen niet onder de regels van significante cijfers

• Alle cijfers tussen het eerst niet-nul-cijfer van links tot het laatste cijfer

• Wetenschappelijke notatie voor niet-beduidende nul-cijfers

• Afronden: men kijkt één cijfer verder dan nodig en rondt af

• Vermenigvuldigen en delen

  • Het meetresultaat met het minste aantal beduidende cijfers bepaald het aantal beduidende cijfers van het eindresultaat

• Optellen en aftrekken

  • Het meetresultaat bekomen met het minst nauwkeurig meettoestel bepaald het laatste beduidend cijfer van het eindresultaat