Statistisk undersökning och jämförelser mellan några volumetriska kärl. XXXXXXX Prov för nivå Väl Godkänd i statistik/kvalitetskontroll 1c) Gör de beräkningar som krävs för bestämning av validitet och reliabilitet för de tre mätserierna i 1a. Motivera beräkningar och svar. Jämför mätkärlen. Vilka slutsatser drar du? 2e) Gör de beräkningar som krävs för bestämning av validitet och reliabilitet för de tre mätserierna i 2a. Motivera beräkningar och svar. Jämför forward- och reverseteknikerna. Finns det en signifikant skillnad mellan dessa teknikers resultat? Vilka slutsatser drar du? 3b) Analysera och uppskatta de olika felkällornas betydelse.
Mål Bestämma validitet och reliabilitet hos några olika volumetriska kärl; Konstruera histogram och kontrolldiagram; Avgöra om extrema mätvärden kan strykas; Ange resultat med största antal gällande siffror; Tolka resultaten; Identifiera och bedöma felkällor. Material: Mätglas 25ml Pasteurpipett Mätpipett 10ml Vollpipett 10ml Mikropipett 500ul Bägare Rumstempererat vatten Mikropipett; S1A, 7A, O11 Felkällor De viktigaste felkällorna är det oprecisa ögat vid ögonmått av vattennivåer. Samt, mätningar med mikropipett hade tendens att ge för höga värden då extra vatten man suger upp fastnar på spetsen.
Tabell 1 (a) Mätdata samt uträkningar Mätglas 25ml Mätpipett 10ml Vollpipett 10ml Mätnummer Massa(g) Volym(ml) Massa(g) Volym(ml) Massa(g) Volym(ml) 1 9,53 9,549 9,922 9,942 9,949 9,969 2 9,805 9,825 9,957 9,977 9,998 10,018 3 9,715 9,734 9,939 9,959 10,001 10,021 4 9,854 9,874 9,948 9,968 9,978 9,998 5 9,977 9,997 9,962 9,982 10,022 10,042 6 10,005 10,025 10,038 10,058 10,01 10,030 7 10,049 10,069 10,031 10,051 9,956 9,976 8 9,674 9,693 10,016 10,036 10,002 10,022 9 9,851 9,871 9,984 10,004 9,985 10,005 10 9,951 9,971 10,001 10,021 10,011 10,031 Q-Beräknad A-Ö 0,303-0,156-0,113 - Q-Beräknad Ö-A 0,117-0,071-0,167 - Q-Kritisk 0,477-0,477-0,477 - Medelvärde 9,861 10,000 10,011 Standardavvikelse 0,165 0,040 0,024 Variationskofficient 0,027 0,002 0,001 Tabell 1 (b) - Validitet Validiteten var sämst vid mätning med Mätglas (25ml). Medelvärdet för volymen var längst ifrån det värdet som jag var ute efter för vatten (10 ml). Då det jag är ute efter är 10 ml vatten så bevisar denna tabell att den största skillnaden föreligger med mätglas. Validiteten är alltså från en annan synvinkel otroligt bra med Mätpipett där jag fick exakt ett värde jag var ute efter. Det som begränsar reliabiliteten i dessa mätserier är det mänskliga ögat/medvetandet samt vågens precishet. Reliabiliteten på vågen skiftar mellan +- 0,001. Samt, vid mätning av volymen med hjälp av ögat i ett mätglas(25ml) så behöver man ta hänsyn till den stora diametern(vid graderingarna) i kärlet vilket försämrar reliabiliteten relativt mycket. Vollpipett som ska ha minst diameter gav fövånadsvis en sämre validitet än Mätglaset som har en liten större diameter. Detta kan förklaras av Peleusbollen som användes tillsammans med Vollpipetten. Peleusbollen hade en väldigt opålitlig validitet på det sättet att den läkte luft. Tabell 1 (c) - Reliabilitet Skillnaden i reliabiliteten(det mänskliga ögat) kan med hjälp av denna tabell tydliggöras lite bättre. Reliabiliteten kan nämligen observeras genom att titta på feluppskattningen som kan uppstå samt standardavvikelsen. Som förklarat tidigare angående diametern så bevisar denna tabell att reliabiliteten hos Vollpipetten är överlägsen de andra mätsätten. Dessvärre så var instrumentet som användes tillsammans med Vollpipetten defekt vilket orsakade en sämre validitet. En annan intressant observation är att Mätpipetten som gav bäst validitet hade egentligen sämst reliabilitet, med andra ord hade jag alltså enbart tur som fick medelvärdet exakt 10,000 med mätpipett.
Tabell 2 (a) Mätdata för pipettering med mätpipett Tabell 2 (b) - Validitet Skillnaden i validitet från medelvärdet har tydliggjorts nedan i procent då ovan tre mätserier innefattar olika volymer. Tabellen visar tydligt att Forward-teknik för 500uL var närmast målet, enbart 0,9 procentenheter ifrån, dvs hade bäst validitet.
Tabell 2 (c) - Reliabilitet Tabell över reliabiliteten däremot visar att reversetekniken 10uL var bäst. Detta kan förklaras på så sätt att det är olika felmarginal då man jämför olika pipetteringsvolymer. Med andra ord, när det väl går fel med en högre volym så är det med en mindre marginal, dvs har inte lika stora konsekvenser för validiteten. Vilket bevisas på det sättet att forward 500uL hade bäst validitet men ändå störst feluppskattning. Samt, viktigt att nämna här är att vågens betydelse på reliabiliteten, till och med en större betydelse då omslag +- 0,001 har större konsekvenser vid lägre volymer. Tabell 2 (d) f-test Då dessa mätvärden tidigare(g uppgifter) bevisats vara normafördelade med histogram så utfördes nedan ett F-test för att kontrollera vilket t-test som behöver utföras. *Extremvärden har exkluderats P-värdet visar att man kan anta olika varianser, p<0,05. Tabell 2 (e) t-test t-testet nedan bevisar att ingen signifikant skillnad föreligger mellan mätvärden jag fått fram med hjälp av forward- samt reverseteknik. *Extremvärden har exkluderats Tberäknad < Tkritisk = NS En annan felkälla som är relevant att nämna är de olika pipetter som används. Efter tredje pipetteringen med reverse-tekniken så krävde omständigheterna att jag skulle byta pipett. Omgående så uppstod känslan att detta nya instrument var betydligt sämre. Känsla kan dock lika gärna vara en felkälla, dock så talar resultaten för just att detta nya instrument inte fungerade önskvärt. Fyra q-test gjordes nämligen på grund av alla extremvärden instrumentet gav. Känsla för utförandet kan bevisas av tidigare mätningar där inget värde exkluderats tack vare q-test. Exkluderar man extremvärdena så säger mina resultat att reverse-tekniken har snäppet bättre reliabilitet. En annat sätt att se på saken är
att reversetekniken är opålitlig på grund av höga risken till extremvärden för att exempelvis risken att ytspänningen suger åt sig mer vätska ur spetsen. Detta hade behövts motbevisas genom att jag även fortsatt med det första instrumentet 17 gånger till. Viktigt att tänka på är att båda dessa tekniker inte alltid fungerar till samma saker vilket vi fått lära oss nu eftersom. Ska utspädning ske så blir reversetekniken väldigt opraktisk. Handlar det exempelvis om dosering så blir reversetekniken även farlig i vissa fall.
Mikropipett 500 µl (forward) Massa(mg) - 497,8-507,7-507,6-496,4-501,1-500,2-505,8-496,8-503,6-505,7-495,2-502,8-491,5-506,4-500 - 511,5-510,3-510,7-511,4-508,1 - Maxvärde 511,5 - Minvärde 491,5-7 6 5 4 3 2 1 Fack Frekvens 490 0 495 1 500 5 505 4 510 6 515 4 520 0 Fler 0 Spridning Fackvärden 520 515 510 505 500 495 490 0 490 495 500 505 510 515 520 Fler Figur 1 - Histogram för mikropipett 500µL Klassindelningen bör se ut som i figuren till vänster!
Tabell 3: värden för tre olika mätinstrument (ml). Mätglas 10mL Mätpipett 10mL Vollpipett 10mL Medelvärde (ml) 9,545 9,985 9,955 Standardavvikelse 0,078 0,034 0,023 Variationskoefficient 0,822 0,341 0,229 Konfidensintervall 9,545 ± 0,154 9,985 ± 0,067 9,955 ± 0,045 För hög validitet i mätserierna i tabell tre krävs det att jag har ett medelvärde som ligger nära 10 ml. Med hjälp av tabellen kan man se att mätpipetten har bäst validitet av de tre olika mätserierna då den har ett medelvärde på 9,985, därefter kommer vollpipetten med ett medelvärde som ligger nära, 9,995. Lägst validitet har mätglaset då den har ett medelvärde på 9,545, vilket är lågt i förhållande till de andra två mätserierna. Variationskoefficienten visar reliabiliteten och i tabell 3 kan man se att vollpipetten har det lägsta värdet vilket betyder lägst reliabilitet. Sämst reliabilitet har mätglaset med ett värde på 0,822. Sammanfattat kan man se att mätpipetten har bäst validitet men vollpipetten har bäst reliabilitet. Utifrån mina beräkningar så är mätpipetten det bästa instrumentet om man vill ha en hög validitet och vollpipetten är det bästa instrumentet om man vill ha en hög reliabilitet. Mätglaset hade lägst reliabilitet och validitet vilket innebär att man bör använda ett annat mätinstrument om man ha möjlighet. Mitt stickprov är alltför litet för att kunna dra någon riktig slutsats, men det går att se vissa tendenser i hur noggrant det går att mäta med hjälp av de olika mätinstrumenten. Felkällor: Det finns en rad olika felkällor, framförallt den vi inte kan göra något åt: vågen. Ifall det hela tiden blir ett systematiskt fel åt något håll så innebär det att validiteten blir fel. Skulle vågen ha fler antal decimaler skulle det i slutändan bli ett säkrare svar, dvs. om vågen har hög validitet. Samma gäller mikropipetterna, om de inte är rätt inställda, dvs. suger upp 10 respektive 500 µl kommer jag även här hela tiden få ett systematiskt fel, vilket ger låg validitet om samma fel upprepas hela tiden. I tabell 3 kan man se att mätkärlet har lägst validitet, medelvärdet var väldigt lågt i förhållande till mitt önskade medelvärde, det kan tyda på ett systematiskt fel, dvs. att den kanske är felmärkt. Felkällor jag själv kan påverka är min ovana att avläsa minisken, vilket kan leda till låg reliabilitet. Även min förmåga att använda mikropipetter kan tränas upp vilket skulle kunna öka reliabiliteten.