xte (Methode der kleinsten).
Summe aller Wahrscheinlich-
e unter Voraussetzung jeder
inen Ursachen eintreten.
•m Falle nun bestehen die Ur-
1 verlangten Erfolgs darin, dass
ic Verbindung der Constanten
. stattfindet, die Wirkung ist,
ieobachtungsfehler die Gestalt
. x haben, und die Wahr-
:eit, dass dies unter Voraus-
r eben gegebenen Ursache ein-
2 — r t , also die Wahrscheinlich-
i wirklich die Constanten die
, b, c ... hatten, ist nach
leich . wo im Zähler für
A22
inten die Werthe a, b, c . . .
im Nenner alle möglichen
rselben von —co bis +co zu
nd. Man erhält dann für die
Wahrscheinlichkeit:
~k 22 da db de . . .,
, . gesetzt ist.
Da dies unmöglich ist, muss
dessen sich mit der grösst-
Wahrscheinlichkeit begnügen.
) h 22 da db de ... oder 22 .. .
um zu setzen. Es war aber:
'ir’m 2 ),
seien unil ihnen gleicher Ein-
jräumt werden müsse, d. h.
äcision n constant sei. Heben
liese Voraussetzung auf, und
i Beobachtungen die entspre-
räcisionen n,, «, . . . r m
so wird offenbar:
, 2 -f- ... + ( f m* x m 2 }j
= A« 2 x' 1
t als Brüche betrachten, und
;leichen Nenner / bringen, es
mäss:
2 , 2, 2 «j 2 , . • . I 2 a m 2
en, die wir mit ßi ß 2 . • . ßm
dann ist:
Quadrate (Methode der kleinsten). 23 Quadrate (Methode der kleinsten).
Sl = Vß l ß 2 . . . ßr
~f, 2 (ß l X t 2 X 2 2 + . . . -\-ßm x m i ')
Der Ausdruck, welcher ein Minimum wer
2(ßx>)='ß l x\*+ß t x i
Nimmt man nun an, die Anzahl der Be
obachtungen sei ßi+ßi+ • • • + ßm,
da sämmtliche ß ganze Zahlen sind, und
gieht jeder die Präcision —, den ersten
ß t den Beobachtungsfehler x ,, den fol
genden ß 2 den Beobachtungsfchler x 2 ,
und so fort, so erhält man nach der in
2) gegebenen Kegel den entsprechenden
Werth von 22 ganz wie hier.
Die Coefficienten ß v ß 2 . . . bezeich
nen die relative Günstigkeit oder das
Gewicht der Beobachtungen. Es ist na
türlich nur ahschätzungsweise möglich,
die Gewichte von Beobachtungen zu be
stimmen. Es setzt die Prüfung der In
strumente und auch der Messenden
voraus.
Hat man zwei Beobachtungen von un
gleicher Genauigkeit, und hat man sich
irgend wie überzeugt, dass bei der einen
2(F- C )~ = 0, A(F-C)
den muss, ist dann:
-j- . . ♦ ßm x m*
der Fehler x L ebenso leicht verkommen
könne, als in der andern der Fehler x 2 ,
so sind, wenn a l « 2 die entsprechenden
Präcisionen sind, die relativen Wahr
scheinlichkeiten des Vorkommens dieser
Fehler, wie in 1) dargethan ist,
e " l ~ l e " 2
und diese Grössen sollen
woraus sich ergiebt ;
gleich sein,
"2 - I
rf t 2 und c( 2 2 , sind aber die Verhältnisse
der Gewichte, also: Die Gewichte verhalten
sich umgekehrt, wie die Quadrate der als
gleich vermutheten Fehler.
5) Da der Ausdruck
A(.r 2 ) = A(F-C)
ein Minimum ist, so sind die partiellen
Differentialquotienten nach a, b, c . . . .
gleich Null zu setzen. Man erhält:
Uebrigcns ist die Annahme, dass die
Function F (a, b, c , . . «, v, w . . .)
dieselbe Form für alle Gleichungen ha
be , aus denen sich a b c ergeben soll,
eine durchaus unwesentliche, und alle
bis jetzt gemachten und künftig zu ma
chenden Schlüsse bleiben richtig, wenn
man für die einzelnen Gleichungen sich
die Form von F geändert denkt.
Die Anzahl unserer eben entwickelten
Gleichungen ist offenbar gleich der der
Constanten a, b, e . . . und ist also
durch deren Auflösung das Problem ge
löst. Indessen werden die Gleichungen
linear, wenn a, b, c . . . selbst linear
in F enthalten sind, und auf diesen Fall
lässt sich, wie wir gleich sehen werden,
die allgemeine Aufgabe zurückführen.
Sei also
F — au-\-bv-\-cw . . .,
so werden unsere Gleichungen, wenn
wir wieder F l — C l — x lt F 2 — C 2 — x 2
, dF öF
u. s. w. setzen, da - x — = u, = r
da ob
u. s. w. ist.
x i «i+ r i i< 2 +‘ r s H 3+ • • • =0
*l» , l + ;r 2 , ’i+ a, Uj+ ... =0
x t ic l -\-x 2 w 2 +x i w :i -{- . . . =0
Da aber
x t = au i -f- bv t cic t — C t
x 2 = aii 2 +lw 2 +ctc 2 — C 2
u. s. w., so erhält man
alu 2 -\-bluv -\-c2mc+ . . , =2uC
aZuv -)- b 2 -f- cZtw +...=: 2v C
a2mc + b2vw + 2 + ... —JwC
Bei der Auflösung ist es, namentlich,
wenn die Anzahl der Gleichung gross
ist, wohlgethan, die Werthe der u und v
einzusetzen, und die so entstehenden
numerischen Gleichungen aufzulösen, statt
a, b, c . . . zuerst in Buchstaben-For
meln zu entwickeln. Da übrigens z. B.
1 1
A (ii r) = —A (m + v) 2 ——A(« — r) 2
u u
ist, so lassen sich die Coefficienten der
Unbekannten a, b, c immer auf Quadrate
zurückführen, und daher wird eine Ta
fel der Quadratzahlen, wie sie hier im
Artikel Quadrat sich befindet, wesent
liche Dienste leisten.
Wenn nun die Grössen F(a, b, c
... u, v, w) nicht linear sind, so kann
man folgendes Verfahren einschlagen.
Man berechne aus einer beliebigen An
zahl der Beobachtungen, die gleich der
der Constanten a, b, c ist, die letztem