隨機(jī)誤差與系統(tǒng)誤差

1、二、隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差1.隨機(jī)誤差是指“測量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行無限多次測量所得結(jié)果的平均值之差”(5.19條)。這是1993年由BIPM、IEC、ISO、OIML等國際組織做了原則修改后的新定義。它表明測量結(jié)果是真值、系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差這三者的代數(shù)和；而測量結(jié)果與無限多次測量所得結(jié)果的平均值(即總體均值)差，則是這一測量結(jié)果的隨機(jī)誤差分量。隨機(jī)誤差等于誤差減去系統(tǒng)誤差。1993年前，隨機(jī)誤差被定義為在同一量的多次測量

2、過程中，以不可預(yù)知方式變化的測量誤差的分量。老定義中這個(gè)以不可預(yù)知方式變化的分量，是指相同條件下多次測量時(shí)誤差的絕對(duì)值和符號(hào)變化不定的分量，它時(shí)大時(shí)小、時(shí)正時(shí)負(fù)、不可預(yù)定。例如:天平的變動(dòng)性、測微儀的示值變化等，都是隨機(jī)誤差分量的反映。事實(shí)上，多次測量時(shí)的條件不可能絕對(duì)地完全相同，多種因素的起伏變化或微小差異綜合在一起，共同影響而致使每個(gè)測得值的誤差以不可預(yù)定的方式變化?，F(xiàn)在，隨機(jī)誤差是按其本質(zhì)進(jìn)行定義的，但可能確定的只是其估計(jì)值，因?yàn)?/p>

3、測量只能進(jìn)行有限次數(shù)，重復(fù)測量也是在“重復(fù)性條件”下進(jìn)行的(見5.6條)。就單個(gè)隨機(jī)誤差估計(jì)值而言，它沒有確定的規(guī)律；但就整體而言，卻服從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，故可用統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)其界限或它對(duì)測量結(jié)果的影響。隨機(jī)誤差大抵來源于影響量的變化，這種變化在時(shí)間上和空間上是不可預(yù)知的或隨機(jī)的，它會(huì)引起被測量重復(fù)觀測值的變化，故稱之為“隨機(jī)效應(yīng)”?？梢哉J(rèn)為正是這種隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致了重復(fù)觀測中的分散性，我們用統(tǒng)計(jì)方法得到的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)[偏]差是分散性，確切地說是來

4、源于測量過程中的隨機(jī)效應(yīng)，而并非來源于測量結(jié)果中的隨機(jī)誤差分量。隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性，主要可歸納為對(duì)稱性、有界性和單峰性三條:1.對(duì)稱性是指絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的誤差，出現(xiàn)的次數(shù)大致相等，也即測得值是以它們的算術(shù)平均值為中心而對(duì)稱分布的。由于所有誤差的代數(shù)和趨近于零，故隨機(jī)誤差又具有抵償性，這個(gè)統(tǒng)計(jì)特性是最為本質(zhì)的；換言之，凡具有抵償性的誤差，原則上均可按隨機(jī)誤差處理。過去所謂的“誤差傳播定律”，所傳播的其實(shí)并不是誤差，而是不確定度?，F(xiàn)

5、在已改稱為“不確定度傳播定律”。還要指出的是:誤差一詞應(yīng)按其定義使用，不宜用它來定量表明測量結(jié)果的可靠程度。歸納一下《通用計(jì)量術(shù)語及定義》5.16～5.20條以及5.9～5.14條的要點(diǎn)，可將測量誤差與測量不確定度之間存在的主要區(qū)別用下表簡示。三、修正值、修正因子及偏差1.修正值是指“用代數(shù)方法與未修正測量結(jié)果相加，以補(bǔ)償其系統(tǒng)誤差的值”(5.21條)。含有誤差的測量結(jié)果，加上修正值后就可能補(bǔ)償或減少誤差的影響。由于系統(tǒng)誤差不能完全獲知