测量误差、测量准确度、测量不确定度的区别和联系_北京康斯特

测量误差、测量准确度、测量不确定度的区别和联系

时间:2012年11月16日 浏览量:

问题详述:在检测工作中,测量误差、测量准确度、测量不确定度是经常运用的术语,它直接关系到测量结果的可靠程度和量值的准确一致,在日常工作中很容易把三者混淆或误用,本文将从三者的定义和区别加以比较,以便在工作中容易区分。

1   引言
    在检测工作中,测量误差、测量准确度、测量不确定度是经常运用的术语,它直接关系到测量结果的可靠程度和量值的准确一致,在日常工作中很容易把三者混淆或误用,本文将从三者的定义和区别加以比较,以便在工作中容易区分。

2   三者的定义
    测量误差是指测量结果减去被测量的真值,它是测量结果与被测真值之差。所谓真值是指在测量一个量时,该量本身所具有的真实大小,量的真值是一个理想的概念,一般是不知道的,为了使用上的需要,在实际测量中把高一等级精度的标准所测得的量值称为实际值,常用实际值代替真值。在某些特定情况下,真值又是可知的,如一个整圆的圆周角为360°,三角形的三个内角和为180°,按定义规定的国际千克基准的值可认为真值是1kg等。
    测量准确度是指测量结果与被测量的真值之间的一致程度。由于很多情况下无法知道真值的确切大小,因此准确度被定义为测量结果与被测量真值之间的接近程度。它是一个定性的概念,不能作为一个量进行运算的,意味着可以说:准确度高或低,准确度为0.2级,准确度为3级等以及准确度符合XX标准等,它是指符合某一等级或级别的技术指标要求或符合某技术规范的要求。
    测量不确定度是指表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。它表示被测量之值的分散性,表示一个区间,即被测量之值可能分布的区间,按其获得方法分为A、B两类评定分量,A类评定分量是通过观测列统计分析作出的不确定度评定,B类评定分量是依据经验或洞察力进行估计,并假定存在近似的标准偏差所表征的不确定度分量。

3   三者的区别
    通过对三者的定义理解,可以看出测量误差、测量准确度、测量不确定度有以下几个方面的区别。

  3.1 三者的影响因素不同
    测量误差是客观存在的,不受外界因素的影响,不以人的认识程度而改变,任何测量都有其不完善性,所以误差是随时都会产生的;测量不确定度由人们经过分析和评定得到的,因而与人们对被测量,影响量和测量过程的认识有关;测量准确度它是测量过程中所用仪器精度的高低,等级的高低有关,精度等级越高,其准确度越好,所测结果越接近真实值。

  3.2 三者评定的目的不同
    测量误差为测量结果与真值之差,为的是表明测量结果偏离真值的程度,它是一个定量的概念,具体偏离多少;测量准确度它是测量结果与被测量真值之间的一致程度,它是一个定性的概念,表明所测结果是否在标准要求范围内;测量不确定度是对影响产生误差的分散性的估计,为的是表明被测量值的分散性,表明被测量的结果在某个区间内。

  3.3 三者评定的结果不同
    测量误差是有正负符号的量值,是每次测量所得到的具体量值,只有通过测量才能得到,它在数轴上是一个点;测量不确定度表示一个区间,即被测量之值可能分布的范围,在数轴上表示一段(区间),它是一个无符号的参数,用标准偏差或标准差的倍数或置信区间的半宽度表示,由人们根据实验资料,经验等信息进行评定,可以通过A、B两类评定方法定量确定;测量准确度是针对测量设备的精度,它不是一个量,不可能作为一个量来进行运算,它表明对测量结果的准确性。

  3.4 三者产生的原因不同
    测量误差产生的原因是测量过程的缺陷,它由多种原因引起的,包括测量装置产生的误差,环境条件产生的误差,测量方法产生的误差,人员等产生的误差,它可以分为系统误差,随机误差和粗大误差;测量准确度是由系统误差所影响的结果,如测量装置产生的误差,它确定测量结果的准确性;测量不确定度产生的原因与测量原理、测量仪器、测量环境条件、测量程序、测量人员以及数据处理方法等到有关,以及评定者的经验、知识范围和认识水评有关,它由多个分量组成,其中一些分量可用测量结果的统计分布估算,并用实验标准偏差表征,另一些分量可用基于实验或其它信息的假定概率分布估算,也可用标准偏差表征。

4   三者之间的联系
    我们可以看出测量误差、测量准确度、测量不确定度有着以上种种不同,但它们仍存在着密切的联系,不确定的概念是误差理论的应用和扩展,而误差分析是测量不确定度评估的理论基础,在估计B类分量时更是离不开误差分析;测量不确定度多数是作为测量仪器的一个技术指标,它表明所测结果接近真值的响应能力。

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