ГОСТ Р 56234.1-2019/ИСО 17534-1:2015 Акустика. Программное обеспечение для расчетов уровней шума на местности. Часть 1. Требования к качеству и его обеспечение

Приложение С
(справочное)

Применение статистических методов для оценки неопределенности

С.1 Общие положения

В настоящем приложении рассматривается разница в результатах работы программного средства по одному и тому же методу расчета в целях

- сравнения двух результатов, полученных с использованием базовой и иной конфигурациями программного средства, для определения точности результатов для этой модифицированной конфигурации;

- сравнения результатов расчета в точке приемника с проходящей через ту же точку линии равного уровня шума, построенной с использованием сглаживающей интерполяционной функции по уровням в узлах сетки;

- сравнения результатов для разных входных данных в целях оценки шума, создаваемого дополнительным источником, или эффективности принятых мер по снижению шума;

- для сравнения результатов, полученных с использованием двух конфигураций, предлагаемых данным программным средством.

С.2 Данные для контроля в точках

Если рассматривать отклонения от заданного значения в точках контроля шума как выборку из случайной величины и обрабатывать их методами математической статистики, то можно построить квантили выборочного распределения, например 0,1-квантиль и 0,9-квантиль .

Примечание 1 - Такие точки контроля могут быть расположены, например, в узлах равномерной сетки (приемниках), покрывающей некоторую область, или вдоль улицы напротив стоящих на ней домов.

Примечание 2 - Для выборочного распределения квантиль определяется как значение, ниже которого находятся 10% выборочных значений, а квантиль - как значение, ниже которого находятся 90% выборочных значений. Эти характеристики отличаются от обычно используемых при обработке акустических данных. Больше сведений о статистических характеристиках выборки можно найти в ИСО 3534-1.

Из рассмотрения исключаются точки (приемники), расположенные ближе 2 м по горизонтали от источников шума или от предметов (сооружений), являющихся препятствиями на пути распространения шума. Из оставшихся точек выбирают точки контроля, например, посредством следующей процедуры. Каждой из оставшихся точек контроля присваивают случайным образом свой номер от 1 до . Если объем выборки определен равным , то в выборку включают точки с номерами , где выражение [х] означает целую часть числа х, а соответствует номеру точки в случайной выборке, =1, ..., .

Объем случайной выборки не может быть менее 20. Рекомендуется, чтобы отношение числа точек в выборке к общему числу точек составляло не менее 1:100.

Указанный способ построения выборки обеспечивает получение статистических оценок по всем точкам контроля, но не обеспечивает оценку точности (связанной с отклонением конфигурации программного продукта от базовой) для каждой из таких точек. Для исследования влияния конфигурации на результат расчета следует построить квантили и для выборки, получаемой при изменениях конфигурации.

Характеристики и определяют согласно С.4.

С.3 Данные для контроля линий равного уровня шума

Если уровни линий равного уровня шума, проходящих через приемник, отличаются от расчетного результата для данного приемника, то такие отклонения должны быть исследованы и описаны.

Примечание - Линии равного уровня шума, как правило, строят на картах шума методом сглаживания (интерполяции) данных, полученных в отдельных точках (обычно в узловых точках регулярной сетки).

Для случайной выборки точек контроля (приемников) определяют совокупность разностей расчетных уровней шума и уровней соответствующих линий равного уровня шума в этих точках. Для этих разностей определяют выборочные квантили и . Чтобы построить выборку объема , применяют следующую процедуру. Если общая длина выбранных линий равного уровня шума равна , км, то точки контроля в выборке берут отстоящими друг от друга вдоль линии на км, = 1, ..., .

Области линий равного уровня шума, отстоящие от источников шума или от предметов (сооружений), являющихся препятствиями на пути распространения шума, менее чем на 2 м, исключают из рассмотрения. Выборочные точки будут равномерно распределены по всем оставшимся линиям.

Объем случайной выборки не может быть менее 20.

Если уровни линий равного уровня шума определены на основе расчетов с использованием базовой конфигурации, то квантили и будут характеризовать точность этих расчетов в соответствии с настоящим стандартом.

Характеристики и определяют согласно С.4.

С.4 Получение выборочных квантилей

Для определения выборочных квантилей все полученные отклонения, составляющие выборку, упорядочивают в порядке их возрастания. Из таблицы С.1 определяют, какому значению отклонения соответственно его месту в упорядоченной выборке равен квантиль , а какому квантиль .

Таблица С.1 - Место в выборке, определяющее значения квантилей и