CN110765414B - 性能指标数据评估方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种性能指标数据评估方法、装置、设备及存储介质。其中，所述方法包括：获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；基于所述设定数量的数值和概率设定值确定T分布对应的值；基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间，其中，所述概率设定值表征置信区间的置信度。可以根据该置信区间科学、合理地评判第一产品性能的性能指标数据是否有效。
Description
技术领域
本发明涉及性能评估领域，尤其涉及一种性能指标数据评估方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
产品的性能指标数据往往受到诸多因素的影响。比如，存储产品的性能指标数据往往受到测试工具、测试环境等因素的影响，甚至相同的测试人员采用同一套测试环境测试出来的性能指标数据也是不同的。相关技术中，对于产品的性能指标数据尚没有科学有效的判定方法，还停留在主观断定的阶段，亟需设计一种科学有效的产品的性能指标数据评估方法，以使得性能指标数据尽可能接近产品的真实性能。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种性能指标数据评估方法、装置、设备及存储介质，旨在提高产品的性能指标数据评估的有效性。
本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例提供了一种一种性能指标数据评估方法，包括：
获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；
确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；
确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；
基于所述设定数量的数值和概率设定值确定T分布对应的值；所述概率设定值表征置信区间对应的置信度；
基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间；其中，所述概率设定值表征所述置信区间的置信度。
本发明实施例还提供了一种性能指标数据评估装置，包括：
获取模块，用于获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；
第一确定模块，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；
第二确定模块，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；
查表模块，用于基于所述设定数量的数值和概率设定值确定T分布对应的值；
第三确定模块，用于基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间；
其中，所述概率设定值表征所述置信区间的置信度。
本发明实施例又提供了一种性能指标数据评估设备，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，
所述处理器，用于运行计算机程序时，执行本发明实施例所述方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明实施例所述方法的步骤。
本发明实施例提供的技术方案，获取第一产品性能对应的设定数量个样本数据，基于所述设定数量个样本数据对应的样本均值、样本方差及T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间，该置信区间为所述第一产品性能在对应的概率设定值下的分布区间，从而可以根据该置信区间科学、合理地评判第一产品性能的性能指标数据是否有效。
附图说明
图1为本发明实施例性能指标数据评估方法的流程示意图；
图2为本发明一应用实施例性能标数据评估方法的流程示意图；
图3为本发明实施例性能指标数据评估装置的结构示意图；
图4为本发明实施例性能指标数据评估设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释：
中心极限定理：在自然界与生产中，一些现象受到许多相互独立的随机因素的影响，如果每个因素所产生的影响都很微小时，总的影响可以看作是服从正态分布的。
大数定理：在随机事件的大量重复出现中，往往呈现几乎必然的规律，这个规律就是大数定理。通俗地说，这个定理就是，在试验不变的条件下，重复试验多次，随机事件的频率近似于它的概率。
正态分布：若随机变量X服从一个数学期望为μ、方差为σ2的正态分布，记为N(μ，σ2)。期望值μ决定了正态分布的中心点的位置，标准差σ决定了正态分布的的分布幅度。当μ＝0,σ＝1时的正态分布是标准正态分布。
T分布(T-distribution)：在概率论和统计学中，T分布用于根据小样本来估计呈正态分布且方差未知的总体的均值。
无偏估计：无偏估计是用样本统计量来估计总体参数时的一种无偏推断。估计量的数学期望等于被估计参数的真实值，则称此估计量为被估计参数的无偏估计，即具有无偏性，是一种用于评价估计量优良性的准则。
置信区间(Confidence interval)：置信区间是指由样本统计量所构造的总体参数的估计区间。在统计学中，一个概率样本的置信区间是对这个样本的某个总体参数的分布区间的估计。置信区间展现的是这个参数的真实值有一定概率落在该分布区间，其给出的是被测量参数的测量值的在设定的概率下对应的分布区间，该设定的概率为置信区间的置信度。
相关技术中，对于产品的性能指标数据尚没有科学有效的判定方法，还停留在主观断定的阶段，即无法有效判定产品测试对应的性能指标数据是否有效。基于此，在本发明的各种实施例中，根据获取的设定数量个样本数据，确定出产品的性能指标数据的置信区间，该置信区间为产品性能在对应的概率设定值下的分布区间，从而可以根据该置信区间科学、合理地评判产品性能的性能指标数据是否有效。
如图1所示，本发明实施例提供了一种性能指标数据评估方法，该方法包括：
步骤101，获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能。
本发明实施例中，第一产品性能可以为产品的某项特定性能，比如，空调的能耗参数、存储产品的存储容量、存储产品的数据传输速度等，在此不做具体限定。
这里，可以对第一产品性能基于大数定理确定样本数据对应设定数量n。理论上，n的取值越大，越能反映出性能指标数据的总体特征(即对应的规律)。
在一实施例中，获取对应于第一产品性能的设定数量n个样本数据，所述设定数量n个样本数据对应的测试条件位于所述第一产品性能允许的波动范围内。若测试条件包括多个外部影响因素，可以在多个外部影响因素的误差波动范围内进行重复测试实验，得到n个样本数据x1、x2...xn。这样，获得的n个样本数据能够客观反映所述第一产品性能在测试误差范围内的客观分布规律。
步骤102，确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值。
根据获取的n个样本数据x1、x2...xn确定对应的样本均值。具体地，将n个样本数据的取值求和并除以设定数量n，得到对应的样本均值
根据中心极限定理与大数定理，在客观实际中有许多随机的变量，它们是由大量的相互独立的随机因素影响而成，而每个因素在总的影响中所起的作用都是十分微小的，这种随机变量往往都近似的服从正态分布，也就是说当样本足够多时，样本均值近似的服从正态分布，即/>服从N(μ,σ2/n)。
步骤103，确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差。
这里，可以根据样本数据对应的标准差S来确定样本数据对应的样本方差σ2。标准差S是总体各单位标准值与其平均数离均差平方的算术平均数的平方根，它反映出了性能指标数据样本值内个体间的离散程度，在不知道性能指标数据的总体σ2时，考虑到S2是σ2的无偏估计，可以通过S代替σ求取μ的置信区间。
本发明实施例中，S的确定步骤为：对n个样本数据分别与样本均值相减得到n个均差，对各均差的平方求和后取平均得到一平均值，求取该平均值的平方根得到S，它反映出了性能指标数据样本值内个体间的离散程度。
步骤104，基于所述设定数量的数值和概率设定值确定T分布对应的值。
本发明实施例中，概率设定值表征置信区间对应的置信度，实际应用时，可以根据产品性能所需的置信概率(即置信度)来合理选择概率设定值。可以设定一概率设定值α，α表征置信区间对应的置信度，即用户以α的概率相信性能指标数据的准确性。
在一实施例中，所述基于所述设定数量的数值和预先设定的概率设定值确定T分布对应的值，包括：
基于所述设定数量的数值确定所述T分布的对应的自由度；
基于所述概率设定值确定所述T分布的对应的置信度；
基于所述自由度和所述置信度确定所述T分布的对应的值。
在一应用示例中，基于T分布的查询表确定T分布对应的值。假定α为0.95，则可以认为置信区间具有95％的概率的可信性，即如果测量出的一组性能指标数据的值在置信区间内，就认为95％的概率是准确的。根据α为0.95确定T分布的查询表对应的置信度为0.475，根据预定数量n，确定T分布的查询表对应的自由度为n-1，将0.475和n-1代入T分布的查询表即可得到对应的查表值
步骤105，基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间。
本发明实施例中，基于所述样本均值、所述样本方差、所述T分布对应的值和设定的运算公式确定所述置信区间。
在一实施例中，通过运算公式确定的置信区间如下：
其中，为样本均值，/>为查表值，S为样本数据对应的标准差，n为样本数据对应的预设数量。
本发明实施例方法，通过获取第一产品性能对应的设定数量个样本数据，基于所述设定数量个样本数据对应的样本均值、样本方差及T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间，该置信区间为所述第一产品性能在对应的概率设定值下的分布区间，从而可以根据该置信区间科学、合理地评判第一产品性能的性能指标数据是否有效。
如图2所示，在一应用实施例中，性能指标数据评估方法包括以下步骤：
获取样本值；
计算样本均值；
计算样本方差；
设定置信度；
查询T分布表；
公式计算置信区间。
其中，获取样本值可以参照上述步骤101，计算样本均值可以参照上述步骤102，计算样本方差可以参照上述步骤103，设定置信度及查询T分布表可以参照上述步骤104，公式计算置信区间可以参照上述步骤105，在此不再赘述。
在一实施例中，所述方法还包括：
基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效。
本发明实施例中，所述基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效，包括：
获取新测试的所述第一产品性能对应的样本数据；
若新测试所述样本数据的数值落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据有效；
若新测试的所述样本数据的数值未落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据无效。
比如，本发明实施例方法确定出的一概率设定值α下的置信区间[a,b]，这表示实际测量出的性能指标数据以α的概率落入该置信区间，如果测量出的数据不在置信区间[a,b]之内，可以判定测量出的数据无效，不采纳。如果测量出的数据在置信区间[a,b]之内，可以判定测量出的数据在α的概率下是真实的，可以采纳。这样，本发明实施例方法给出了如何评价性能指标数据的可信度方法，对测试、开发、技术服务、市场、用户等相关人员都有一定的指导意义。
为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种性能指标数据评估装置，如图3所示，该装置包括：
获取模块301，用于获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；
第一确定模块302，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；
第二确定模块303，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；
查表模块304，用于基于所述设定数量的数值和概率设定值确定T分布对应的值；
第三确定模块305，用于基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间。
在一些实施例中，获取模块301具体用于：
在所述第一产品性能的测试条件允许的波动范围内获取所述设定数量个样本数据。
在一些实施例中，查表模块304具体用于：
基于所述设定数量的数值确定所述T分布对应的自由度；
基于所述概率设定值确定所述T分布对应的置信度；
基于所述自由度和所述置信度确定所述T分布对应的值。
在一些实施例中，第三确定模块305具体用于：
基于所述样本均值、所述样本方差、所述T分布对应的值分别确定所述置信区间的最大值和最小值。
在一些实施例中，所述装置还包括：
第四确定模块306，用于基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效。
在一些实施例中，第四确定模块306具体用于：
获取新测试的所述第一产品性能对应的样本数据；
若新测试的所述样本数据的数值落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据有效；
若新测试的所述样本数据的数值未落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据无效。
实际应用时，获取模块301、第一确定模块302、第二确定模块303、查表模块304、第三确定模块305及第四确定模块306，可以由性能指标数据评估装置中的处理器来实现。当然，处理器需要运行存储器中的计算机程序来实现它的功能。
需要说明的是：上述实施例提供的性能指标数据评估装置在进行性能指标数据评估时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的性能指标数据评估装置与性能指标数据评估方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
基于上述程序模块的硬件实现，且为了实现本发明实施例的方法，本发明实施例还提供一种性能指标数据评估设备。图4仅仅示出了该设备的示例性结构而非全部结构，根据需要可以实施图4示出的部分结构或全部结构。
如图4所示，本发明实施例提供的性能指标数据评估设备400包括：至少一个处理器401、存储器402、用户接口403和至少一个网络接口404。性能指标数据评估设备400中的各个组件通过总线***405耦合在一起。可以理解，总线***405用于实现这些组件之间的连接通信。总线***305除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图4中将各种总线都标为总线***405。
其中，用户接口403可以包括显示器、键盘、鼠标、轨迹球、点击轮、按键、按钮、触感板或者触摸屏等。
本发明实施例中的存储器402用于存储各种类型的数据以支持性能指标数据评估设备的操作。这些数据的示例包括：用于在性能指标数据评估设备上操作的任何计算机程序。
本发明实施例揭示的性能指标数据评估方法可以应用于处理器401中，或者由处理器401实现。处理器401可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，性能指标数据评估方法的各步骤可以通过处理器401中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器401可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，DigitalSignal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器401可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器402，处理器401读取存储器402中的信息，结合其硬件完成本发明实施例提供的性能指标数据评估方法的步骤。
在示例性实施例中，性能指标数据评估设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable LogicDevice)、FPGA、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或者其他电子元件实现，用于执行前述方法。
可以理解，存储器402可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在示例性实施例中，本发明实施例还提供了一种存储介质，即计算机存储介质，具体可以是计算机可读存储介质，例如包括存储计算机程序的存储器402，上述计算机程序可由性能指标数据评估设备的处理器401执行，以完成本发明实施例方法所述的步骤。计算机可读存储介质可以是ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器。
需要说明的是：“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
另外，本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种性能指标数据评估方法，其特征在于，包括：
获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；
确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；
确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；
基于所述设定数量的数值确定T分布对应的自由度；
基于概率设定值确定所述T分布对应的置信度；
基于所述自由度和所述置信度确定所述T分布对应的值；
基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间；其中，所述概率设定值表征所述置信区间的置信度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取设定数量个样本数据，包括：
在所述第一产品性能的测试条件允许的波动范围内获取所述设定数量个样本数据。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间，包括：
基于所述样本均值、所述样本方差、所述T分布对应的值分别确定所述置信区间的最大值和最小值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效，包括：
获取新测试的所述第一产品性能对应的样本数据；
若新测试的所述样本数据的数值落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据有效；
若新测试的所述样本数据的数值未落入所述置信区间，则确定新测试的所述样本数据无效。
6.一种性能指标数据评估装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取设定数量个样本数据，所述设定数量个样本数据均对应于第一产品性能；
第一确定模块，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本均值；
第二确定模块，用于确定所述设定数量个样本数据对应的样本方差；
查表模块，用于基于所述设定数量的数值确定T分布对应的自由度；基于概率设定值确定所述T分布对应的置信度；基于所述自由度和所述置信度确定所述T分布对应的值；
第三确定模块，用于基于所述样本均值、所述样本方差及所述T分布对应的值确定所述第一产品性能对应的置信区间；
其中，所述概率设定值表征所述置信区间的置信度。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第四确定模块，用于基于所述第一产品性能对应的置信区间确定新测试的所述第一产品性能对应的样本数据是否有效。
8.一种性能指标数据评估设备，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，
所述处理器，用于运行计算机程序时，执行权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
9.一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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