13工程实验数据剖析2随机数据的数字特征.pptVIP

2.3 测量误差分析;误差;（2）误差的分类 根据误差性质和产生原因可将误差分为以下几类 1）系统误差 2）随机误差 3）过失误差 ;系统误差 在相同的测量条件下多次测量同一物理量，其误差的绝对值和符号保持不变，或在测量条件改变时，按确定的规律变化的误差称为系统误差． 来源有以下几个方面： 1）由于测量仪器的不完善、仪器不够精密或安装调试不当，刻度、零点不准。 2）由于实验理论和实验方法的不完善，所引用的理论与实验条件不符， 3）由于实验者缺乏经验、生理或心理特点等所引入的误差．如每个人的习惯和偏向不同，有的人读数偏高，而有的人读数偏低． 多次测量并不能减少系统误差．系统误差的消除或减少是实验技能问题，应尽可能采取各种措施将其降低到最小程度．;随机误差 随机误差也被称为偶然误差，它是指在极力消除或修正了一切明显的系统误差之后，在相同的测量条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号的变化时大时小、时正时负，以不可预定的方式变化着的误差． 随机误差是由于人的感观灵敏程度和仪器精密程度有限、周围环境的干扰以及一些偶然因素的影响产生的．由于随机误差的变化不能预先确定，对待随机误差只能作出估计． 随机误差的存在使每次测量值偏大或偏小，但是，当在相同的实验条件下，对被测量进行多次测量时，其大小的分布却服从一定的统计规律，可以利用这种规律对实验结果的随机误差作出估算．;过失误差 凡是测量时客观条件不能合理解释的那些突出的误差，均可称为过失误差． 过失误差是由于观测者不正确地使用仪器、观察错误或记录错数据等不正常情况下引起的误差．在数据处理中应将其作为坏值予以剔除，所以，在作误差分析时，要估计的误差通常只有系统误差和随机误差．;（3）、测量的精密度、准确度和精确度; 2．准确度：表示测量结果中的系统误差大小的程度．描述测量值接近真值的程度，准确度高即测量结果接近真值的程度高，系统误差较小． 3．精确度：是对测量结果中系统误差和随机误差的综合描述．指测量结果的重复性及接近真值的程度．对于实验和测量来说，只有精密度和准确度都高时，精确度才高．;3、随机误差的正态分布与标准误差 ;随机误差介于;满足归一化条件;②对称性;（2）、随机误差估算—标准偏差;;的物理意义:;总面积=1;测量结果最佳值—算术平均值;不确定度基本概念;不确定度简化估算方法;只考虑仪器误差 ;仪器名称;4.仪器不确定度的估计;测量结果表达式：;间接测量的不确定度:N=f(x,y,z,…）;例如：;二、有效数字及运算规则;数学： ; (1)有效数字位数越多，测量精度越高; 2、有效数字运算规则;(2)乘除;3、测量结果数字取舍规则;三、误差的处理;li ---只含有随机误差的测定值 M----各测定值mi的算术平均值 L-----各测定值li的算术平均值 ;若θi为固定的系统误差，不会影响测量的精密度参数 若不是固定的系统误差，则需要查明并修正。 （1）残差分析法（用于发现系统误差的规律） 如果系统误差小于随机误差 排序后前一半残差和与和后一半残差和不为零，则有累进的系统误差。 条件改变后得到的残差和之差不为零，则有和条件有关的系统误差。;（2）、分布检验法 因为随机误差服从正态分布，只含有随机误差的测定值也服从正态分布，;2、异常???据的取舍 1、莱依达准则（3σ准则） 2、格拉布斯准则 ;4、等精密度直接测量数据的处理步骤 （1）、判断并消除系统误差。 （2）、求算术平均值 （3）、求残差 （4）、求标准误差的估计值 （5）、判断有误异常数据，有则重复上三步。 （6）、求算术平均值的标准误差估计值。 （7）、测量结果的表达。;2.4 静态测试数据处理;静态测试数据处理;静态测试数据处理;静态测试数据处理;静态测试数据处理;2.5 动态测试数据处理;动态测试数据处理;动态测试数据处理;动态测试数据处理;动态测试数据处理;动态测试数据处理;收 残差