Интервальная оценка результатов измерения при Гауссовом законе распределения.
Интервальная оценка- это такая оценка, которой можно оценить истинное значение:
, где
и
– это границы интервала.
В результате измерений
, мы можем строить только вероятностные характеристики. То есть найти оценку границ:
.
Ставится вопрос: какова вероятность того, что истинное значение попадет в интервал
?
Вероятность такого события называется доверительной вероятностью, а оценка – доверительным интервалом.

В результате измерений выборки
мы знаем
, поэтому границы доверительного интервала строятся на основе экспериментально полученной оценки истинного значения.
При определенной доверительной вероятности, доверительный интервал будет узким, а при какой-то иной – широким. Поэтому в качестве оценки нижней границы принимается величина
, а в качестве верхней -
, где
- полуширина доверительного интервала.
Рассмотрим 2 случая:
1)
- известно
Оценка: 

Плотность вероятности: 
Найдем вероятность: 
a) Величина
- детерминированная
не интегрируем
b) Приведем к виду, чтобы можно было проинтегрировать:

Тогда
,
произведя замену
, получим
.
Где
- функция Лапласа. Она нечетная, табулированная.
Таким образом, доверительная вероятность есть удвоенное значение функции Лапласа.
Находим 



и вычисляем искомую величину
:
.
Запись результата: 
Запишем
.
Общая постановка:
Требуется при определенной доверительной вероятности и
оценить нужный объем выборки, чтобы обеспечить доверительную вероятность.
2)
- неизвестно
В качестве оценки результата измерения берется среднее значение
, тогда
- несмещенная оценка СКО.
То есть, если каждый результат измерений распределен по нормальному закону распределения, то
- тоже по нормальному.
Поступаю следующим образом: вводят величину
, она распределена по закону Стьюдента. Плотность вероятности такого закона:
, где
- число наблюдений.
Если
, то закон Стьюдента аппроксимируют на практике нормальным законом.
,
Где
- вероятностный коэффициент Стьюдента.
Далее находим по таблице
, и получаем искомую величину -
.
Результат измерения записывается аналогично первому случаю: 