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$ \sigma _{Y}$ nota e costante

Indichiamo con
$\displaystyle n$ $\displaystyle :$ numero di punti sperimentali$\displaystyle ;$  
$\displaystyle \sigma$ $\displaystyle :$ $\displaystyle \mbox{deviazione standard delle $Y$}$$\displaystyle ;$  
$\displaystyle \overline{x}$ $\displaystyle :$ media aritmetica dei valori delle ascisse$\displaystyle ;$  
$\displaystyle \overline{y}$ $\displaystyle :$ idem per valori delle ordinate$\displaystyle ;$  
$\displaystyle \overline{x^2}$ $\displaystyle :$ idem per i quadrati$\displaystyle ;$  
$\displaystyle \overline{x\,y}$ $\displaystyle :$ idem per i prodotti$\displaystyle ;$  
Var$\displaystyle (x)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \overline{x^2}-\overline{x}^2;$  
Cov$\displaystyle (x,y)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \overline{x\,y}-\overline{x}\,\overline{y}.$  

Si noti come la Var$ (x)$ non sia legata agli errori delle $ X$ (nulli), ma alla distribuzione dei punti sperimentali proiettata sull'asse delle ascisse. Con questo formalismo abbiamo quindi:
$\displaystyle \widehat{m}\equiv$   E$\displaystyle (m)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \frac{\mbox{Cov}(x,y)}{\mbox{Var}(x)}$ (15.6)
$\displaystyle \sigma(m)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \frac{1}{\sqrt{Var(X)}}\cdot \frac{\sigma}{\sqrt{n}}$ (15.7)
       
$\displaystyle \widehat{c}\equiv$E$\displaystyle (c)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \overline{y}-\widehat{m}\cdot\overline{x}$ (15.8)
$\displaystyle \sigma(c)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle \sqrt{\overline{x^2}}\cdot \sigma(m)
\left(=\frac{\sqrt{\mbox{Var}(x)+\overline{x}^2}}{\sqrt{\mbox{Var}(x)}}
\frac{\sigma}{\sqrt{n}}\right)$ (15.9)
       
$\displaystyle \rho(m,c)$ $\displaystyle =$ $\displaystyle -\frac{\overline{x}}
{\sqrt{\overline{x^2}}
}
\left( = \frac{\mbox{segno}(\overline{x})}
{\sqrt{1+\frac{\mbox{Var}(x)}
{\overline{x}}}
}\right).$ (15.10)

Si noti la dipendenza delle incertezze dalla deviazione standard che descrive la distribuzione degli errori sulle $ Y_i$, dal numero di punti sperimentali (il solito $ 1/\sqrt{n}$), dal braccio di leva dei punti sperimentali (quantificato da $ \sqrt{\mbox{Var}(x)}$) e, per quanto riguarda l'intercetta, dalla distanza del baricentro dei punti dall'asse $ Y$. Il coefficiente di correlazione è pari a zero quando la coordinata $ x$ del baricentro dei punti sperimentali è pari a 0, mentre aumenta in modulo quando i punti sono molto distanti. Il suo segno è uguale a quello della coordinata $ X$ del baricentro. Si faccia inoltre a non confondere questo il correlazione fra $ m$ e $ c$ con quello fra $ x$ e $ y$, ovvero $ \rho(x,y)$.

Si noti, inoltre, come l'equazione 15.8 indica che il baricentro dei punti debba appartenere alla retta ottenuta dal fit. Questo rappresenta un modo rapido per verificare che non ci siano errori di calcolo.


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Giulio D'Agostini 2001-04-02