测量数据质量控制

2020/5/11
主要内容
术语问题
测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
2020/5/11
计量人‘误差观’
术语问题 测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
2020/5/11
计量人‘误差观’
2020/5/11
• 什么是测量数据 测量数据==量值 量值=数值×单位
例:身1.5米(1.5m) 电流强度0.5安 (0.5A)
• 拉依达准则（3σ）
d 3
或
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vd 3s
• 格罗布斯准则 对测量列按大小进行排列：
x(1) x(2) x(n)
计算下列两个参数：
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g(n)
x(n) x s
g(1)
x x(1) s
判断：
若： g(1) g0(n,)
则： x (1 ) 为异常值。
若： g(n) g0(n,)
t 2
t0
T 2
时：
2asint2(0) asin t(002T)
asi n t0(0)
asi nt0(0)
1
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主要内容
术语问题
测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
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计量人‘误差观’
性质
• 随机误差服从统计规律；
• 相对于系统误差而言，随机误差是微 小误差，是精密测量必须关注的误差 ；
测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
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计量人‘误差观’
性质
• 误差处理：处理粗大误差，即判断测 量数据中是否含有异常值。
• 异常值：含有粗差的测量数据。
• 测量数据判定为异常值，则应从数据 列中剔出，不得使用。
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判别方法
• 主观判断法
• 科学判断法
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• 抵偿法：测量结果取两次测量的平均 值；
• 交换法：
l1
l2
P
X
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X P•P'
• 对称测量法
l3 l2 l1
l5
l4
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t1
t2
t3
t4
t5
• 半周期偶数测量法
周期性系差：asi nt (0)
当 t1 t0 时： 1asi nt0(0)
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当
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• 什么是产品
• ——服务(如运输) ——软件(如计算机程序、字典) ——硬件(如发动机机械零件) ——流程性材料(如润滑油)； ——测量数据。
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测量数据质量的度量
• 测量准确度：测量结果与真值的接近 程度。
• 测量不确定度：测量结果带有的参数 ，表征合理赋予被测量之值的分散性 。
则：x ( n ) 为异常值。
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• 狄克逊准则 对测量列按大小进行排列：
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x(1) x(2) x(n)
计算下列两组参量：
当怀疑 x ( n ) 时
r10
ຫໍສະໝຸດ Baidu
x(n) x(n1) x(n) x(1)
r11
x(n) x(n1) x(n) x(2)
r21
x(n) x(n2) x(n) x(2)
r22
x(n) x(n2) x(n) x(3)
若：
rij r0(n,)
则：x ( n )为异常值，应剔除。
x 当怀疑
(1 )
时
r10
x(1) x(1)
x(2) x(n)
r11
x(1) x(2) x(1) x(n1)
r21
x(1) x(3) x(1) x(n1)
r22
x(1) x(3) x(1) x(n2)
？
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有一类组织：实验室
• 全国有5万多家检测、校准实验室。
• 浙江省有第三方实验室1036家，设备 资产22.1亿元；从业人员18000人。
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问题：实验室的产品是什么？ 是校准证书、是检测报告。
校准证书、检测报告的核心内容 是测量数据。
答案：实验室的产品是测量数据！
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主要内容
术语问题
测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
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计量人‘误差观’
误差的分类
• 粗大误差（粗差）：超差、伪劣数据； • 系统误差（系差）：有规律的误差； • 随机误差：[表面上]没有规律的误差。
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X
Δ a
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2U
主要内容
术语问题
• 测量不确定度是描述随机误差影响程 度的指标。
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评定方法
1.最小二乘法 • 适用范围
---直接测量； ---线性化的间接测量； ---线性化的组合测量。
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• 原理
若
li ~N(ai,i)
n
则
wivi2 min
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若：
rij r0(n,)
则：x (1 ) 为异常值，应剔除。
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• 罗曼诺夫斯基准则
先剔除一个可疑测量值 x j ； 计算剔除x j 后的平均值 x 和标
准差；
若：
xj x k(n,)
则：x j 是异常值，应剔除。
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注意事项
• 工作认真，操作规范，切不可造假！
• 对测量成本高的数据，异常值判断要 慎重！
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主要内容
术语问题
测量误差
误差 控制
误差 处理
误差 评定
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计量人‘误差观’
性质
• 误差控制的对象是系统误差； • 准确度是描述系统误差影响程度的指
标； • 系统误差有累积作用； • 系统误差比随机误差影响要大，是所
有测量要重点控制的误差。
2020/5/11
• 什么是质量： 一组固有特性满足要求的程度。 • 质量特性：
理化、感观、外观、功能、经济等 • 质量特性的表现形式===技术标准
质量
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特性
标准
质量分类
工程 质量
服务 质量
产品 质量
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• 什么是产品 过程的结果
• ——服务(如运输) ——软件(如计算机程序、字典) ——硬件(如发动机机械零件) ——流程性材料(如润滑油)。
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判断
• 科学实验研究
•校 准
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l tb
l
**
**
** *
*
* *
*
*
t
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xa
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控制方法
• 修正法； • 严格按操作规程； • 严格控制实验室环境； • 采用统计方法处理。
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• 替代法：被测量=标准量+差值；
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测量准确度:Δ
X
Δ a
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测量不确定度:U
X
2U
Δ a
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结论
测量数据的质量是由测 量准确度(Δ)和测量不确定 度(U )两个指标来描述的， 这两个指标是依据测量误差 计算的。所以，测量误差的 处理、控制和评定方法是决 定测量数据质量水平的基础 。