Кореляційно-регресійний аналіз в оцінці взаємозв'язку між водними показниками: короткий опис багаторічних даних вимірювань з біосенсорів

Анотація

Об'єктом дослідження є метод оцінки взаємозв'язку результатів тривалих спостережень показників води, одержаних методом сукупних вимірювань біосенсорною системою. Біосенсорна система призначена для сукупного виміру п'яти показників води на основі датчиків фізичних величин. У роботі дане завдання досить повно нівелює суттєве обмеження відомих рішень, призначених для одночасного вимірювання трьох або чотирьох показників води. Існуючі підходи у своїй структурі поєднують менше п'яти біосенсорів-датчиків, що суттєво обмежує одночасний вимір п'яти показників води.

Одним з основних і головних результатів роботи є розробка статистичної моделі для оцінки взаємозв'язку сукупних вимірювань п'яти показників води. Виявлено, що серед виміряних п'яти показників найбільш впливовим предиктором на кислотність, провідність, каламутність та окисно-відновний потенціал є температура води. Встановлений значущий та невипадковий взаємозв'язок показників переважно асоційований із впливом температури на фізичні процеси, що відбуваються у разі підвищення та зниження температури води залежно від часу спостереження. Дані оцінки демонструють вищий, статистично значущий зв'язок між даними вимірювальної інформації. Це досягається за рахунок реалізації методу сукупного виміру п'яти показників води: температури, кислотності, каламутності, кондуктивності, окислювально-відновного потенціалу.

Працездатність статистичної моделі підтверджена обчисленням коефіцієнта кореляції на основі методу Пірсона та коефіцієнтів детермінації та надійності моделі. Регресійна модель на практиці може бути використана при розробці нових або вдосконаленні відомих вимірювальних систем та приладів контролю для підвищення достовірності та результативності контролю якості води.