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誤差與測量不確定度差異解析

測量誤差和測量不確定度的關(guān)系如下:

(a) 測量誤差和測量不確定度是兩個(gè)完全不同而又相互有聯(lián)系的概念,它們相互之間并不排斥,相反測量不確定度理論是誤差理論的進(jìn)一步發(fā)展;

(b) 測量誤差和測量不確定度的概念是不同的,因此不能混用和誤用。應該根據測量誤差和不確定度的定義來(lái)加以判斷,該用誤差的地方就用誤差,該用不確定度的地方就用不確定度;

(c) 測量誤差僅與測量結果及被測量的真值(或約定真值)有關(guān)。對同一被測量,不管測量?jì)x器、測量方法、測量條件如何,相同測量結果的誤差是相同的;

(d) 在重復條件下進(jìn)行多次重復測量,得到的測量結果一般是不同的,因此它們的測量誤差也是不同的;

(e) 測量不確定度和測量?jì)x器、測量方法、測量條件有關(guān),而與測量結果無(wú)關(guān);在重復條件下進(jìn)行測量時(shí),不同測量結果的不確定度是相同的,但它們的誤差肯定是不同的;

(f) 知道了測量誤差后,可以對測量結果進(jìn)行修正,得到已修正的測量結果,而不確定度是不能用來(lái)對測量結果進(jìn)行修正的。

測量誤差和測量不確定度的主要區別如下表:

表1  測量誤差與測量不確定度的主要區別

序號

測量誤差

測量不確定度

1

測量結果減去被測量的真值,有正有負

用標準差或其倍數(置信區間的半寬度)表示的測量結果分散性,恒為正值

2

表示測量結果偏離真值的大小

表示測量結果不能肯定的程度

3

客觀(guān)存在,不以人的認識程度改變

與人們對被測量及測量過(guò)程(包括資源、活動(dòng)、影響量)的認識有關(guān)

4

由于真值未知,故誤差不能準確得到,用約定真值代替真值可以得到其估計值;對不同性質(zhì)的誤差須分別處理和合成

根據可獲得的信息,或用統計方法或用其他的方法來(lái)評定測量不確定度分量的大??;有合成不確定度的方法

5

按性質(zhì)分為隨機誤差和系統誤差,都是理想概念,對它們分別進(jìn)行統計分析

不必區分性質(zhì)。必要時(shí)可表述為隨機或系統影響引入的不確定度分量

6

已知系統誤差的估計值,可對測量結果進(jìn)行修正,得到已修正的測量結果

不能用不確定度修正測量結果,在對已修正測量結果評定中,應考慮修正不完善而引入的不確定度

7

待修正而尚未修正的誤差,應在測量結果中予以單獨說(shuō)明;除此之外,其他誤差只在測量結果的不確定度來(lái)源中予以出現

完整的測量結果必須合理給出測量不確定度的大小

誤差、隨機誤差、系統誤差的關(guān)系如下圖所示,即誤差=隨機誤差+系統誤差,而測量不確定度是與測量結果相關(guān)聯(lián)的參數,表征合理賦予被測量值的分散性。 

圖1 誤差、隨機誤差、系統誤差的關(guān)系圖

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