<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">zldm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Заводская лаборатория. Диагностика материалов</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Industrial laboratory. Diagnostics of materials</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1028-6861</issn><issn pub-type="epub">2588-0187</issn><publisher><publisher-name>ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">zldm-565</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>MATHEMATICAL METHODS OF INVESTIGATION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Доверительные интервалы метода взвешенных наименьших квадратов и стратегия градуировки</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Confidence Intervals for Weighted Least Squares Technique and Calibration Strategy</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Каламбет</surname><given-names>Ю. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kalambet</surname><given-names>Yu. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kalambet@ampersand.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мальцев</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Maltsev</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Козьмин</surname><given-names>Ю. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kozmin</surname><given-names>Yu. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">noemail@neicon.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Московский физико-технический институт (государственный университет)</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-2"><institution>ЗАО «Амперсенд»</institution><country>Russian Federation</country></aff><aff xml:lang="ru" id="aff-3"><institution>Институт биоорганической химии РАН</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>10</day><month>01</month><year>2015</year></pub-date><volume>81</volume><issue>1-I</issue><fpage>69</fpage><lpage>76</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Каламбет Ю.А., Мальцев С.А., Козьмин Ю.П., 2015</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Каламбет Ю.А., Мальцев С.А., Козьмин Ю.П.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kalambet Y.A., Maltsev S.A., Kozmin Y.P.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.zldm.ru/jour/article/view/565">https://www.zldm.ru/jour/article/view/565</self-uri><abstract><p>Предложено использовать стратегию градуировки, основанную на использовании метода взвешенных наименьших квадратов и априорной информации об измерительной системе и методике анализа. Стратегия позволяет получить минимально возможные пределы обнаружения и определения, а также правильно оценить погрешность предсказания содержания аналита по величине аналитического сигнала. Априорная информация включает в себя зависимость дисперсии измерения от величины аналитического сигнала и получается на этапе валидации аналитической методики. Наиболее часто для аппроксимации зависимостей в таких областях, как аналитическая химия, фотография, физика, экономика, используется метод наименьших квадратов, причем явно или неявно предполагается, что ожидаемые ошибки измерения всех точек одинаковы. Учет неодинаковых (гетероскедастичных) ошибок измерения приводит к варианту метода взвешенных наименьших квадратов, однако теория построения доверительных интервалов в этом случае пока не нашла широкого практического применения. Для реализации стратегии градуировки разработана модельная программа, способная рассчитывать профиль дисперсионной зависимости и обеспечивающая построение градуировочных характеристик с учетом гетероскедастичности ошибок.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We propose to use the calibration strategy based on the method of weighted least squares and a priori information about the measurement system and method of analysis. The strategy allows for the lowest possible detection limits and determinations, as well as for proper assessing of the prediction error of the analyte content from the magnitude of the analytical signal. A priori information including the dependence of the measurement variance on the magnitude of the analytical signal is obtained at stage of validation of the analytical procedure. Method of least squares is used most often to approximate the dependencies in analytical chemistry, photography, physics, economics, and the expected measurement errors are explicitly or implicitly assumed to be the same for all the points. Allowance for the inequality of measurement errors (heteroscedasticity) leads to a variant of the method of weighted least squares, however, the theory of developing the confidence intervals in this case has not yet found wide practical application. To implement the calibration strategy we develop a model program capable of calculating the profile of the dispersion curve and providing plotting of the calibration curves with allowance for heteroskedasticity of the errors.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>метод наименьших квадратов (МНК)</kwd><kwd>метод взвешенных наименьших квадратов (МВНК)</kwd><kwd>взвешенная регрессия</kwd><kwd>доверительный интервал</kwd><kwd>гетероскедастичность</kwd><kwd>градуировка</kwd><kwd>калибровка</kwd><kwd>least squares</kwd><kwd>ordinary least squares (OLS)</kwd><kwd>weighted least squares (WLS)</kwd><kwd>weighted regression</kwd><kwd>confidence interval</kwd><kwd>confidence band</kwd><kwd>heteroscedasticity</kwd><kwd>calibration</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Schwartz L. M. Calibration curves with non-uniform variance / Anal. Chem. 1979. Vol. 51. P. 723 - 727.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Schwartz L. M. Calibration curves with non-uniform variance / Anal. Chem. 1979. Vol. 51. P. 723 - 727.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Currie L. A. Detection: International update, and some emerging dilemmas involving calibration, the blank and multiple detection decisions / Chemom. Intell. Lab. Systems. 1997. Vol. 37. P. 151 - 181.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Currie L. A. Detection: International update, and some emerging dilemmas involving calibration, the blank and multiple detection decisions / Chemom. Intell. Lab. Systems. 1997. Vol. 37. P. 151 - 181.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стрижов В. В. Функция ошибки в задачах восстановления регрессии / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 5. С. 65 - 73.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Стрижов В. В. Функция ошибки в задачах восстановления регрессии / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. Т. 79. № 5. С. 65 - 73.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А. Доверительные интервалы градуировки при взвешенном МНК / Аналитика. 2013. Т. 11. № 4. С. 42 - 47.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А. Доверительные интервалы градуировки при взвешенном МНК / Аналитика. 2013. Т. 11. № 4. С. 42 - 47.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Себер Дж. Линейный регрессионный анализ / Пер. с англ.; под ред. М. Б. Малютова. - М.: Мир, 1980. - 456 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Себер Дж. Линейный регрессионный анализ / Пер. с англ.; под ред. М. Б. Малютова. - М.: Мир, 1980. - 456 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р ИСО 11095-2007. Линейная калибровка с использованием образцов сравнения.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">ГОСТ Р ИСО 11095-2007. Линейная калибровка с использованием образцов сравнения.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дворкин В. И. Метрология и обеспечение качества химического анализа. - М.: Химия, 2001. - 261 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дворкин В. И. Метрология и обеспечение качества химического анализа. - М.: Химия, 2001. - 261 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Экспериандова Л. П., Беликов К. Н., Химченко С. В. и др. Еще раз о пределах обнаружения и определения / ЖАХ. 2010. Т. 65. № 3. С. 229 - 234.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Экспериандова Л. П., Беликов К. Н., Химченко С. В. и др. Еще раз о пределах обнаружения и определения / ЖАХ. 2010. Т. 65. № 3. С. 229 - 234.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Voigtman E. Limits of detection and decision. Part 1. Spectrochimica Acta. Part B. 2008. Vol. 63. P. 115 - 128.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voigtman E. Limits of detection and decision. Part 1. Spectrochimica Acta. Part B. 2008. Vol. 63. P. 115 - 128.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Орлов А. И. Часто ли распределение результатов наблюдений является нормальным? / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1991. Т. 57. № 7. С. 64 - 66.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Орлов А. И. Часто ли распределение результатов наблюдений является нормальным? / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 1991. Т. 57. № 7. С. 64 - 66.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Jobson J. D., Fuller W. A. Least squares estimation when the covariance matrix and parameter vector are functionally related / J. Am. Stat. Ass. 1980. Vol. 75. P. 176 - 181.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Jobson J. D., Fuller W. A. Least squares estimation when the covariance matrix and parameter vector are functionally related / J. Am. Stat. Ass. 1980. Vol. 75. P. 176 - 181.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Daubechies I., DeVore R., Fornasier M., Güntürk C. S. Iteratively reweighted least squares minimization for sparse recovery / Comm. Pure Appl. Math. 2010. Vol. 63. P. 1 - 38. doi: 10.1002/cpa.20303.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Daubechies I., DeVore R., Fornasier M., Güntürk C. S. Iteratively reweighted least squares minimization for sparse recovery / Comm. Pure Appl. Math. 2010. Vol. 63. P. 1 - 38. doi: 10.1002/cpa.20303.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Duchesne P. Robust calibration estimators / Survey Methodology. 1999. Vol. 25. N 1. P. 43 - 56.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Duchesne P. Robust calibration estimators / Survey Methodology. 1999. Vol. 25. N 1. P. 43 - 56.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А., Козьмин Ю. П. Фильтрация шумов: окончательное решение проблемы / Аналитика. 2011. Т. 1. № 1. С. 50 - 55.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А., Козьмин Ю. П. Фильтрация шумов: окончательное решение проблемы / Аналитика. 2011. Т. 1. № 1. С. 50 - 55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Danzer K., Currie L. A. Guidelines for calibration in analytical chemistry, Part 1. Fundamentals and single component calibration / Pure Appl. Chem. 1998. Vol. 70. P. 993 - 1014.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Danzer K., Currie L. A. Guidelines for calibration in analytical chemistry, Part 1. Fundamentals and single component calibration / Pure Appl. Chem. 1998. Vol. 70. P. 993 - 1014.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А., Козьмин Ю. П. «МультиХром» и метрология: 25 лет вместе / Аналитика. 2013. Т. 9. № 12. С. 48 - 55.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Каламбет Ю. А., Мальцев С. А., Козьмин Ю. П. «МультиХром» и метрология: 25 лет вместе / Аналитика. 2013. Т. 9. № 12. С. 48 - 55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
