Наиболее очевидной и, следовательно, наиболее часто используемой формулой является среднее значение.

Все значения индивидуального потребления складываются и делятся на количество значений.

Microsoft Excel имеет собственную формулу среднего, которую вы можете использовать.

=СРЕДНЕЕ(A1:A10)

Столбец A электронной таблицы Excel содержит отдельные значения потребления.

Используя формулу среднего, мы теряем корреляцию с расстоянием!

 Однако этот метод расчета имеет  значительный потенциал ошибки  . Поэтому я рекомендую использовать эту процедуру только в том случае, если вы внимательно контролируете ошибку! 

Рассчитывая средний расход как среднее значение индивидуального расхода, вы теряете связь между расходом топлива и расстоянием.

Каждое отдельное значение потребления воспринимается одинаково серьезно.

Это плохо, потому что это означает, что частота заправок влияет на результат расчета среднего расхода топлива, а это неверно.

Происходит следующее:

• В тяжелых условиях эксплуатации с высоким расходом топлива бак опорожняется после более короткого пути по сравнению с менее тяжелыми условиями эксплуатации.
• Это увеличивает количество высоких значений расхода, потому что вы должны заправляться чаще.
• При легких работах с низким расходом топлива заполнение бака длится дольше, поэтому процесс заправки откладывается.
• Это уменьшает количество показателей низкого расхода топлива, потому что вам не нужно так часто заправляться на одном и том же маршруте.
• Баланс отдельных значений смещается в пользу высоких и в ущерб низким значениям потребления.
• Среднее потребление кажется большим, чем оно есть на самом деле.

Эта ошибка возникает всякий раз, когда серьезность операции или нагрузка значительно изменяются во время работы.

Я хочу показать это на примере.

Я выбрал некоторые значения произвольно, чтобы этот эффект был очевиден. Я собираюсь использовать одни и те же значения для всех примерных расчетов. Тогда мы можем сравнить результаты в конце.

Расчет среднего значения выглядит следующим образом:

Запомните это значение, мы сравним его с результатами других вариантов расчета ниже.

Приемлема ли точность?

 Поскольку этот метод расчета очень прост, вы наверняка зададитесь вопросом, допустима ли ошибка. 

Итак, первое, что вы должны сделать, это оценить, насколько велика ошибка в вашем конкретном случае.

Поэтому для сравнения следует использовать другие методы расчета.

Если расхождение между результатами различных способов расчета в ваших типичных случаях использования невелико, вы можете использовать формулу среднего значения.

Вычисление разброса дает вам еще одну подсказку. Позже в статье я покажу вам, как это сделать. Если разброс отдельных значений мал, то и ошибка невелика.

Другим вариантом является заправка по времени, а не по уровню заполнения.

Если заливать всегда одновременно, независимо от уровня заполнения бака, то и эта ошибка уменьшается. Дозаправка может производиться в начале или в конце каждого дня или смены.

Однако при дозаправке по времени вы рискуете получить ошибку из-за температуры смешивания. Но это может быть лучшей альтернативой, потому что ошибки выравниваются во время заправок, если вы ничего не пропустите.

2. Альтернатива — общее потребление.

Простой альтернативой, позволяющей избежать ошибки среднего значения, является расчет среднего потребления как общего потребления.

Для общего расхода количество баков и пройденное расстояние суммируются отдельно. Затем сумма объемов дизельного топлива делится на сумму пройденных расстояний и умножается на 100.

Расчет общего потребления

Хотя в Excel нет предопределенной формулы для этого расчета, ее очень легко записать вручную:

=100*СУММ(A1:A10)/СУММ(B1:B10)

Столбец A содержит количество баков, а столбец B — пройденное расстояние.

Вот пример расчета общего расхода с входными значениями сверху:

В моем примере это дает правильный средний расход 30,0 л/100 км.

Погрешность расчета среднего значения составляет 1,7 % (30,52 л/100 км против 30,0 л/100 км).

Грубая ошибка! И это несмотря на то, что значения индивидуального потребления не так уж далеко друг от друга.

Итак, вы видите, что очень важно посмотреть на это внимательно.

  Я рекомендую использовать расчет общего потребления  , так как все данные обычно доступны и можно избежать трудоемкого взвешивания средних значений. 

3. Альтернатива — средневзвешенное значение разового потребления.

Давайте теперь посмотрим на расчет средневзвешенного значения.

Эта формула дает каждому отдельному входному значению его правильную долю в общем результате.

Средневзвешенное значение рассчитывается путем расчета доли от общего потребления для каждого отдельного значения потребления. Для этого соответствующее расстояние делится на общее пройденное расстояние, а затем умножается на значение расхода топлива. Тогда среднее значение представляет собой сумму всех продуктов индивидуального потребления и связанного с ним коэффициента маршрута.

Расчет средневзвешенного значения

Для расчета средневзвешенного значения в Microsoft Excel можно использовать формулу сумма-произведение.

=СУММПРОИЗВ(A1:A10, B1:B10)

Столбец A таблицы Excel содержит отдельные значения потребления. В столбце B нужно рассчитать вес для каждого отдельного значения. Это соответствующее расстояние, деленное на общее расстояние.

Используя данные моего примера, расчет вручную выглядит так:

Как видите, результат здесь такой же, как и при подсчете общего потребления. Так что этот метод тоже точен.

Расчет общего потребления, на мой взгляд, более работоспособен, поэтому я бы предпочел его.

На данный момент я не могу представить ситуацию, в которой я бы использовал метод взвешенного среднего. Возможно, если доступны только данные о потреблении автомобиля и пробеге, а не количество дизельного топлива.

Стандартное отклонение – показатель достоверности.

И последнее, но не менее важное: теперь мы хотим проверить, насколько расходятся значения индивидуального потребления относительно среднего потребления.

Логично. Чем ближе отдельные значения друг к другу, тем больше вероятность того, что среднее значение действительно репрезентативно.

Если отдельные значения сильно различаются, существует риск того, что среднее потребление содержит большую ошибку и поэтому не является репрезентативным.

В статье: «Как оценить распределение значений расхода топлива?» Я описываю, как именно вы можете рассчитать разброс значений потребления и как вы можете использовать его для проверки точности среднего потребления.

Так что обязательно ознакомьтесь с ними!

В статье «Нормальное распределение — как рассчитать вероятность» вы узнаете теоретические основы того, почему все это работает именно так.

А также статья: «Почему расход топлива разбросан. (просто объясняется)», стоит прочитать в этом контексте.

Сводка

• Отдельное значение потребления содержит слишком много ошибок, поэтому рассчитывается среднее значение, с помощью которого усредняются случайные ошибки.
• Существует три различных способа расчета среднего расхода топлива.
• В случае сильно различающихся условий эксплуатации среднее значение неверно, поскольку теряется связь с пробегом.
• Более точный расчет общего потребления.
• Средневзвешенное значение дает тот же результат, что и общий расход топлива, но его сложнее рассчитать.
• Разброс предоставляет информацию о том, насколько точен рассчитанный средний расход.

В следующей статье я объясню, какие статистические подходы можно использовать для дальнейшего сужения неопределенностей, а также когда и как могут помочь дополнительные данные.

Поэтому, пожалуйста, прочтите ее, она поможет лучше понять проблему.

Текстовая версия этикетки для бензина

Этот ярлык был создан во время разработки правил. Предположения и рейтинги не отражают конкретный модельный год.

1. Автомобильные технологии и топливо

В правом верхнем углу этикетки отображается текст и соответствующий значок, указывающий на то, что это автомобиль с бензиновым двигателем.
На этикетках других транспортных средств вы увидите другой текст и значки. Обратите внимание, что гибридные бензиново-электрические автомобили, которые не имеют возможности подключения к сети, определяются как автомобили с бензиновым двигателем, поскольку они используют только бензин.

2. Экономия топлива

Для автомобилей с бензиновым двигателем на этикетке указаны значения City, Highway и MPG (мили на галлон) в смешанном цикле. Комбинированное значение MPG является наиболее важным для быстрого и простого сравнения транспортных средств. Комбинированная экономия топлива представляет собой средневзвешенное значение MPG для города и шоссе, которое рассчитывается путем взвешивания значения города на 55% и значения шоссе на 45%.

3. Сравнение расхода топлива с другими транспортными средствами

Этот текст указывает категорию транспортного средства (например, небольшой внедорожник, универсал, пикап и т. д.) и лучший и худший расход топлива в этой категории для данного год выпуска. Есть девять категорий автомобилей, шесть категорий грузовиков и категория «автомобили специального назначения». Этот текст также сообщает вам лучшую комбинированную экономию топлива среди всех новых автомобилей.

Для каждого модельного года EPA публикует списки, определяющие лучшие и худшие показатели экономии топлива в каждой категории.

Наиболее и наименее эффективные транспортные средства по размерному классу EPA

Примечание: для транспортных средств, не использующих жидкое топливо, таких как электромобили, подключаемые гибридные электромобили, работающие на электричестве, и автомобили, работающие на сжатом природном газе, отображение миль на галлон бензинового эквивалента (MPGe). Думайте об этом как о MPG, но вместо того, чтобы представлять мили на галлон типа топлива транспортного средства, он представляет количество миль, которое транспортное средство может проехать, используя количество топлива с таким же содержанием энергии, как галлон бензина. Это позволяет разумно сравнивать автомобили, использующие разное топливо. Например, вы можете использовать MPGe для сравнения автомобиля, работающего на компримированном природном газе (CNG), с автомобилем, работающим на бензине, даже если CNG не расходуется и не сжигается в фактических галлонах.

4. Вы экономите/тратите больше в течение 5 лет по сравнению со средним автомобилем

На этикетке указана приблизительная стоимость топлива за пятилетний период для автомобиля по сравнению со средним новым автомобилем. Если бы транспортное средство сэкономило деньги потребителя по сравнению со средним транспортным средством, на этикетке было бы указано: «Вы экономите x, xxx долларов на топливе за 5 лет по сравнению со средним новым транспортным средством». Если бы транспортное средство было более дорогим в эксплуатации, чем среднее транспортное средство, на этикетке было бы указано: «Вы тратите на топливо на x, xxx долларов больше в течение 5 лет по сравнению со средним новым транспортным средством». Эти оценки основаны на пробеге 15 000 миль в год в течение пяти лет и прогнозируемых ценах на топливо на год, которые ежегодно меняются и указаны мелким шрифтом.

5. Уровень расхода топлива

Хотя оценка в милях на галлон (миль на галлон) является обязательной характеристикой, которая появляется на этикетке экономии топлива в течение нескольких десятилетий, эта метрика может ввести потребителей в заблуждение, когда потребители сравнивают улучшения экономии топлива, особенно когда они используют его вместо затрат на топливо. Следующая диаграмма показывает нелинейную зависимость между галлонами, израсходованными на заданном расстоянии, и милями на галлон. Экономия топлива в галлонах для автомобиля с расходом 10 миль на галлон по сравнению с автомобилем с расходом 15 миль на галлон составляет около 33 галлонов (при пробеге 1000 миль). С другой стороны, экономия топлива в галлонах при том же скачке экономии топлива на 5 миль на галлон для автомобиля на 30 миль на галлон по сравнению с автомобилем на 35 миль на галлон составляет всего около 5 галлонов.

Эта «иллюзия MPG» демонстрирует, почему может быть более целесообразно выражать эффективность использования топлива с точки зрения расхода (например, галлонов на милю или на 100 миль), а не с точки зрения экономии (миль на галлон). Метрика расхода топлива позволяет более точно сравнивать энергопотребление между транспортными средствами.

Обновленная этикетка содержит информацию об экономии топлива и расходе топлива для всех типов транспортных средств.

6. Расчетная годовая стоимость топлива

Годовая стоимость топлива основана на двух предположениях: годовой пробег 15 000 миль и предполагаемая цена бензина. Дополнительную информацию об источнике прогнозируемых цен на топливо см. в разделе «10. Подробности мелким шрифтом».

7.   Экономия топлива и рейтинг выбросов парниковых газов

На этикетке каждому автомобилю присваивается рейтинг от 1 (худший) до 10 (лучший) за экономию топлива и выбросы парниковых газов (т. миля). Потребители могут отметить, что более высокая экономия топлива связана с лучшим профилем выбросов парниковых газов.

Каждому транспортному средству присваивается два рейтинга: один за экономию топлива и один за выбросы парниковых газов, но автомобили с бензиновым двигателем будут отображать только один рейтинг. Это связано с тем, что выбросы углекислого газа напрямую связаны с количеством потребляемого топлива. Это соотношение варьируется от топлива к топливу, но обе рейтинговые системы основаны на автомобилях с бензиновым двигателем, а это означает, что автомобили с бензиновым двигателем получают одинаковую оценку за экономию топлива и выбросы парниковых газов.

• Посетите наш Путеводитель по экологичным автомобилям, чтобы получить дополнительную информацию о рейтинге 9 по выбросам парниковых газов. 0054

8. Информация о выбросах CO2

В этом тексте содержится три основных элемента информации:

1. Комбинированные выбросы CO2 из выхлопных труб по городу/шоссе
   Выбросы CO2 из выхлопных труб автомобилей с маркировкой основаны на проверенных показателях выбросов CO2 из выхлопных труб. Уровень выбросов CO2 отображается в граммах на милю.
2. Автомобиль с самым низким выбросом CO2
   Этикетка указывает на самый низкий уровень выбросов CO2 из выхлопных газов среди доступных автомобилей. Если на рынке есть электромобили или автомобили на топливных элементах, которые по определению имеют нулевые выбросы выхлопных газов, это значение будет равно нулю граммов на милю.
3. Узнайте больше о выбросах при производстве топлива на www.fueleconomy.gov
   Вождение автомобиля может привести как к выбросам парниковых газов (ПГ) из выхлопной трубы вашего автомобиля, так и к выбросам ПГ, связанным с производством топлива, используемого для питания вашего автомобиля. Знак «Экономия топлива и защита окружающей среды» дает рейтинг выбросов парниковых газов от 1 (худший) до 10 (лучший) только на основе выбросов углекислого газа выхлопными газами вашего автомобиля. Этот рейтинг не отражает каких-либо выбросов парниковых газов, связанных с производством топлива.

Примечание. Вы можете оценить общие выбросы парниковых газов, связанные с вождением электромобиля или гибридного электромобиля с подключаемым модулем, включая выбросы парниковых газов при производстве электроэнергии, используемой для питания автомобиля, с помощью нашего калькулятора «Выбросы выхлопных газов». инструмент.

9. Рейтинг смога

Это рейтинг выбросов выхлопными трубами транспортных средств тех загрязняющих веществ, которые вызывают смог и другие местные загрязнения воздуха. Эта информация, обозначенная на этикетках как «Смог», отображается с помощью ползунка со шкалой от 1 (худший) до 10 (лучший). Шкала основана на стандартах выбросов транспортных средств США, которые включают конкретные пороговые значения для оксида азота, неметановых органических газов, оксида углерода, твердых частиц и формальдегида. Для тех автомобилей, которые работают на электричестве, выбросы выхлопных газов равны нулю.

• Посетите наш Путеводитель по экологическому транспорту для получения дополнительной информации о рейтинге смога

10. Детали, напечатанные мелким шрифтом

В этой части этикетки есть напоминание о том, что расход топлива и выбросы могут различаться в зависимости от ряда факторов, таких как то, как вы водите и обслуживаете свой автомобиль, сколько вы используете кондиционер и другие аксессуары, погода, дорожные условия, загруженность автомобиля и другие факторы.

В этой части этикетки также указаны допущения, которые используются для определения ориентировочной годовой стоимости топлива и значения, используемого для сравнения 5-летних затрат со средней стоимостью автомобиля. EPA предполагает годовой пробег в 15 000 миль. Цены на бензин, указанные на этикетках новых автомобилей, основаны на прогнозах Управления энергетической информации США для соответствующего модельного года и ежегодно обновляются.