第九章设定误差与测量误差思考题

9.1 什么是设定误差 ? 设定误差有哪些基本表现 ?

9.2 不同类型的设定误差对模型参数估计的影响有哪些相同之处 ? 又有哪些区别 ? 9.3 检验变量设定误差有哪几种方法 ? 它们的共性和差异是什么 ?

9.4 如何进行遗漏变量设定误差的后果分析 ? 其检验有哪些方法 ? 如何检验 ? 9.5 如何进行无关变量设定误差的后果分析 ? 其检验有哪些方法 ? 如何检验 ? 9.6 什么是测量误差 ? 测量误差与变量设定误差有何区别 ?

9.7 如何对测量误差和设定误差的后果进行分析 ? 其检验有哪些方法 ? 如何检验 ?

》练习题

9.1 设真实模型为无截距模型 2i i Y X u α2=+

回归分析中却要求截距项不能为零 , 于是 , 有人采用的实证分析回归模型为

12i i Y X ββε2=++

9.2 在现代投资理论中的资本资产定价模型 (CAPM) 设定中 , 一定时期内的证券平均收益率与证券波动性 ( 通常由系数β度量 ) 有以下关系

()i i R u ιααβ=++

(9.36) 其中 ,i R 为证券 i 的平均收益率 ,ιβ为证券 i 的真正β系数 ,i u 为随机扰动项 ; 由于证券 i 的真正β系数不可直接观测 , 通常采用下式进行估算 : i it m t r r e αβ*1=++ (9.37) 其中 ,it r 为时间 t 证券 i 的收益率 ,i m r 为时间 t 的市场收益率〈通常是某个股票市场的综合指数的收益率〉,t e 为残差项 ;β* 是真正β系数的一个估计值 , 且有i v ββ*1=+，i v 是观测误差。

在实际的分析中 , 我们采用的估计式不是 (9.36) 式而是￣ ()*

12i i i R u ααβ=++ (9.38)

1) 观测误差叫i v 对2α的估计会有什么影响 ?

2)(9.38) 式估计的2α会是真正2α的一个无偏估计吗 ? 若不是 , 会是真正2α的一致性估计吗 ?

年份 GDP 进口总额

IM （人民币）进口总额汇率 IMdollar （美元） EXCHANGE

1980 4517.8 298.8 200.17 149.84 1981 4862.4 375.38 220.15 170.51 1982 5294.7 364.99 192.85 189.26 1983 5934.5 422.6 213.9 197.57 1984 7171 637.83 274.1 232.7 1985 8964.4 1257.8 422.52 293.66 1986 10202.2 1498.3 429.04 345.28 1987 11962.5 1614.2 432.16 372.21 1988 14928.3 2055.1 552.75 372.21 1989 16909.2 2199.9 591.4 376.51 1990 18547.9 2574.3 533.45 478.32 1991 21617.8 3398.7 637.91 532.33 1992 26638.1 4443.3 805.85 551.46 1993 34634.4 5986.2 1039.59 576.2 1994 46759.4 9960.1 1156.14 861.87 1995 58478.1 11048.1 1320.84 835.1 1996 67884.6 11557.4 1388.33 831.42 1997 74462.6 11806.5 1423.7 828.98 1998 78345.2 11626.1 1402.37 827.91 1999 82067.5 13736.4 1656.99 827.83 2000 89468.1 18638.8 2250.94 827.84 2001

97314.8

20159.2 2435.53 827.7 2002 105172.3

24430.3

2951.7

827.7

数据来源:《中国统计年鉴2004》中国统计出版社

9.3 经济统计数据如表 9.7 所示。

表 9.7 1978~2003 年全国居民消费水平与国民收入的数据 ( 单位 : 亿元 )

若依据弗里德曼的持久收入假设 , 消费函数的真正模型应为

t t t CC GNI u αβ=++

1) 试用 EViews 软件 , 采用两种以上检验方法对实证分析模型

12t t t CC r r GDP μ=++

进行变量设定检验 ;

2) 若

t t t GNI GDP ω=+ , 试用 EViews 软件 , 采用两种以上检验方法对实证分析模型

12t t t CC r r GDP ε=++

进行测量误差检验。 9.4 考虑真正的 Cobb-Douglass 生产函数 :

12ln ln ln ln i i i i i Y L L K u αααα1234=++++

其中 ,Y 为产出 ,L1 为生产性劳力 ,L2 为非生产性劳力 ,K 为资本。在对横截面数据进行的实证分析中 , 采用的回归模型为

1ln ln ln i i i i Y L K u βββ123=+++

试问 :

1) 表达式 ()

E βα22

= 和 ()

E βα= 成立吗 ?

2) 若已经知道 L2 是生产函数中的一个无关变量 ,1) 中答案是否还成立 ?

9.5 假设制造业企业工人的平均劳动生产率 (Y) 与工人的平均培训时间 (t) 和平均能力(X)之间存在依存关系 , 可建立以下回归模型

012Y t X u βββ=+++ 若政府给那些工人能力低的企

业以政府培训补助 , 则平均培训时间就和工人平均能力负相关。现在考虑这个因素 , 采用以下模型进行回归 :01Y t ααε=++

问由此获得的 α1

会有怎样的偏误 ?

通用卡尺示值误差测量结果的不确定度评定报告

通用卡尺示值误差测量结果的不确定度评定 1.概述： 1.1测量依据：JJG30—2012《通用卡尺检定规程》。 1.2环境条件：温度22℃±5℃,湿度≤60%。 1.3测量标准：3级量块或5等量块。 1.4被测对象的测量范围、分度值（分辨力）、示值误差如下： 1.5测量方法对于测量范围小于300mm的卡尺，测量点的分布不少于均匀分布的3点，对于测量范围大于500mm卡尺，测量点的分布不少于均匀分布的6点。被测卡尺各点示值误差以该点读数值（示值）与量块尺寸（测量标准）之差确定。 1.6测量模型对分度值为0.02,测量范围为（0～200）mm游标卡尺191.8mm点示值误差校准的测量不确定进行评估。 2.数学模型通用卡尺示值误差 e=L d - L s +L d·αd·△t d- L s·αs·△t s （1）式中：e—卡尺的示值误差； L d—卡尺的误差值； L s—量块的示值。考虑到温度偏离20℃时，线膨胀系数及温度差的影响，上述公式可用以下形式表示 e=L d - L s +L d·αd·△t d- L s·αs·△t s （2）式中：e—卡尺的示值误差；

L d —卡尺的读数值(20℃条件下)； L s —量块的示值(20℃条件下)； αd 、αs —卡尺和量块的线膨胀系数； △t d 、△t s —卡尺和量块的偏离标准温度20℃的值。 3.方差和灵敏系数由于△t d 和△t s 基本是采用同一支卡尺测量而具有相关性，其数学处理过程比较复杂，为了简化数学处理过程，需要通过如下方法将相关转化为不相关。令δα=αd -αs δt=△t d -△t s 取L≈L d ≈L s α=αd =αs △t =△t d =△t s 得如下示值误差的计算公式： e =L d - L s +L·δα·△t - L·α·δt （3）由公式（3）可以看出，各变量之间彼此不相关，由公式)()( 22 2 i i c x u f u ???=χ得： u c 2 =u 2(e )=c 12·u 12+ c 22·u 22+ c 32·u 32 +c 42·u 42 （4）式中：11=??= d L e c 12-=??=s L e c t L e c ??=??= δα3 αδ?=??=L t e c 4 公式（4）中u 1,u 2,u 3,u 4分别表示L d ， L s ，δα，δt 的标准不确定度。 4.标准不确定度评定 4.1游标卡尺读数的对线误差估算的标准不确定度分量u 1 分度值为0.02mm 的游标卡尺, 对线误差分布区间为0.01mm,为均匀分布，故标准不确定度u 1 为 3 2)01.0(1?= mm u =2.89μm 4.2校准用3级量块估算的测量不确定度分量u 2 测量用的3级量块的长度尺寸偏差0.80 μm +16×10-6L (L —测量长度mm)，为均匀分布，当被测尺寸在191.8mm 的情况下，故测量不确定度u 2为 u 2= =?+732 .11918 .0168.0 2.23μm 4.3卡尺和量块的热膨胀系数差估算的测量不确定度分量u 3

测量误差理论的基本知识习题参考答案

5 测量误差的基本知识一、填空题： 1、真误差为观测值减去真值。 2、观测误差按性质可分为粗差、和系统误差、和偶然误差三类。 3、测量误差是由于仪器误差、观测者（人的因素）、外界条件（或环境）三方面的原因产生的。 4、距离测量的精度高低是用_相对中误差___来衡量的。 5、衡量观测值精度的指标是中误差、相对误差和极限误差和容许误差。 6、独立观测值的中误差和函数的中误差之间的关系，称为误差传播定律。 7、权等于1的观测量称单位权观测。 8、权与中误差的平方成反比。 9、用钢尺丈量某段距离，往测为112.314m，返测为112.329m，则相对误差为1/7488 。 10、用经纬仪对某角观测 4 次,由观测结果算得观测值中误差为± 20″, 则该角的算术平均值中误差为___10″__． 11、某线段长度为300m,相对误差为1/3200, 则该线段中误差为__9.4 mm___。 12、设观测一个角度的中误差为± 8″，则三角形内角和的中误差应为±13.856 ″。 13、水准测量时，设每站高差观测中误差为± 3mm，若1km观测了15 个测站，则1km的高差观测中误差为11.6mm，1公里的高差中误差为11.6 mm 二、名词解释： 1、观测条件测量是观测者使用某种仪器、工具，在一定的外界条件下进行的。观测者视觉鉴别能力和技术水平；仪器、工具的精密程度；观测时外界条件的好坏，通常我们把这三个方面综合起来，称为观测条件。 2、相对误差K 是误差m的绝对值与相应观测值D的比值。它是一个不名数，常用分子为 1 的分式表示。 3、等精度观测是指观测条件（仪器、人、外界条件）相同的各次观测。 4、非等精度观测是指观测条件不同的各次观测。 5、权是非等精度观测时衡量观测结果可靠程度的相对数值，权越大，观测结果越可靠。三、选择题： 1、产生测量误差的原因有（ABC）。 A、人的原因 B、仪器原因 C、外界条件原因 D、以上都不是 2、系统误差具有的性质是（ABCD）。 A、积累性 B、抵消性 C、可消除或减弱性 D、规律性 3、衡量精度高低的标准有（ABC）。 A、中误差 B、相对误差 C、容许误差 D、绝对误差

测量误差理论的基本知识习题答案.doc

5测量误差的基本知识一、填空题： 1、真误差为观测值减去真值。 2、观测误差按性质可分为粗差、和系统误差、和偶然误差三类。 3、测量误差是由于仪器误差、观测者（人的因素）、外界条件（或环境）三方面的原因产生的。 4、距离测量的精度高低是用_相对中误差 ___来衡量的。 5、衡量观测值精度的指标是中误差、相对误差和极限误差和容许误差。 6、独立观测值的中误差和函数的中误差之间的关系，称为误差传播定律。 7、权等于 1 的观测量称单位权观测。 8、权与中误差的平方成反比。 9、用钢尺丈量某段距离，往测为112.314m，返测为 112.329m，则相对误差为 1/7488 。 10、用经纬仪对某角观测 4 次, 由观测结果算得观测值中误差为±20″, 则该角的算术平均值中误差为 ___10″__． 11、某线段长度为300m,相对误差为 1/3200, 则该线段中误差为 __9.4 mm ___。 12、设观测一个角度的中误差为±8″，则三角形内角和的中误差应为±″ 。 13、水准测量时，设每站高差观测中误差为±3mm，若1km观测 15 个测站，则1km 了的高差观测中误差为11.6mm，1 公里的高差中误差为11.6 mm 二、名词解释： 1、观测条件 ----测量是观测者使用某种仪器、工具，在一定的外界条件下进行的。观测者视觉鉴别能力和技术水平；仪器、工具的精密程度；观测时外界条件的好坏，通常我们把这三个方面综合起来，称为观测条件。 2、相对误差 K---- 是误差 m的绝对值与相应观测值 D 的比值。它是一个不名数，常用分子为 1 的分式表示。 3、等精度观测 ----是指观测条件(仪器、人、外界条件)相同的各次观测。 4、非等精度观测 ----是指观测条件不同的各次观测。

数字指示秤示值误差测量结果不确定度报告

数字指示秤示值误差测量结果不确定度报告一、概述依据JJG555—1996 《非自动秤通用检定规程》 JJG539—1997 《数字指示秤》 JJF 1059—1999 《测量不确定度评定与表示》 JJF 1001—1998 《通用计量术语及定义》在环境温度为28.4℃，湿度为47%的条件下，用标准器为M1等级标准砝码（0～2）kg，对检定分度值为e =1g ，最大秤量 2kg ，最小秤量20g的（Ⅲ）数字指示秤进行检定，对其最大秤量2kg点测量十次，得到数据如下：（g）二、建立数学模型 E =P – m 式中： E —数字指示秤的示值误差； P —数字指示秤的示值； m —标准砝码质量值。其灵敏系数为： 1 1 = ? ? = P E c 1 2 - = ? ? = m E c

三、分析不确定度来源 1.测量重复性引起的不确定度u (P 1) 2.电源电压稳定度引起的不确定度u (P 2) 3.偏载测量引起的不确定度u (P 3) 4.使用标准砝码引起的不确定度u (m ) 四、评定各分量的不确定度 1.测量重复性引起的不确定度u (P 1) 据贝塞尔公式得出单词测量标准差为： 1 12 --=∑=n P P s n i i ）（ ≈0.063g 平均值标准差： ()() g 020.010 063 .010====s P s P u 故： u (P 1) =|C1|() P u =|C1|*0.020 =0.020g 2.电源电压稳定度引起的不确定度u (P 2) 电源电压在规定条件下变化可能会造成的示值变化为： ±0.2e(e=1g) 即±0.2g 区间半宽a=0.2 其服从均匀分布，包含因子k=3 有

测量误差的分类以及解决方法

测量误差的分类以及解决方法 1、系统误差能够保持恒定不变或按照一定规律变化的测量误差，称为系统误差。系统误差主要是由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。由于系统误差表示了测量结果偏离其真实值的程度，即反映了测量结果的准确度，所以在误差理论中，经常用准确度来表示系统误差的大小。系统误差越小，测量结果的准确度就越高。 2、偶然误差偶然误差又称随机误差，是一种大小和符号都不确定的误差，即在同一条件下对同一被测量重复测量时，各次测量结果服从某种统计分布；这种误差的处理依据概率统计方法。产生偶然误差的原因很多，如温度、磁场、电源频率等的偶然变化等都可能引起这种误差；另一方面观测者本身感官分辨能力的限制，也是偶然误差的一个来源。偶然误差反映了测量的精密度，偶然误差越小，精密度就越高，反之则精密度越低。系统误差和偶然误差是两类性质完全不同的误差。系统误差反映在一定条件下误差出现的必然性；而偶然则反映在一定条件下误差出现的可能性。 3、疏失误差疏失误差是测量过程中操作、读数、记录和计算等方面的错误所引起的误差。显然，凡是含有疏失误差的测量结果都是应该摈弃的。解决方法：仪表测量误差是不可能绝对消除的，但要尽可能减小误差对测量结果的影响，使其减小到允许的范围内。消除测量误差，应根据误差的来源和性质，采取相应的措施和方法。必须指出，一个测量结果中既存在系统误差，又存在偶然误差，要截然区分两者是不容易的。所以应根据测量的要

求和两者对测量结果的影响程度，选择消除方法。一般情况下，在对精密度要求不高的工程测量中，主要考虑对系统误差的消除；而在科研、计量等对测量准确度和精密度要求较高的测量中，必须同时考虑消除上述两种误差。 1、系统误差的消除方法 (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中，引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响。采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如，用电流表测量电流时，考虑到外磁场对读数的影响，可以把电流表转动180度，进行两次测量。在两次测量中，必然出现一次读数偏大，而另一次读数偏小，取两次读数的平均值作为测量结果，其正负误差抵消，可以有效地消除外磁场对测量的影响。 2、偶然误差的消除方法消除偶然误差可采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法。根据统计学原理可知，在足够多次的重复测量中，正误差和负误差出现的可能性几乎相同，因此偶然误差的平均值几乎为零。所以，在测量仪器仪表选定以后，测量次数是保证测量精密度的前提。 . 容：

4测量误差基本知识(精)

四、测量误差基本知识 1、测量误差分哪两类？它们各有什么特点？测量中对它们的主要处理原则是什么？ 2、产生测量误差的原因有哪些？偶然误差有哪些特性？ 3、何谓标准差、中误差和极限误差？ 4、对某个水平角以等精度观测4个测回，观测值列于下表（表4-1）。计算其算术平均值x、一测回的中误差m及算术平均值的中误差m x。表4-1 5、对某一三角形（图4-1）的三个内角重复观测了九次，定义其闭合差?=α+β+γ-180?，其结果如下：?1=+3"，?2=-5"，?3=+6"，?4=+1"，?5=-3"，?6=-4"，?7=+3"，?8=+7"，?9=-8"；求此三角形闭合差的中误差m?以及三角形内角的测角中误差mβ。图4-1 6、在一个平面三角形中，观测其中两个水平角（内角）α和β，其测角中误差均为m=±20"，根据角α和角β可以计算第三个水平角γ，试计算γ角的中误差mγ。 15

16 7、量得某一圆形地物直径为64.780m ，求其圆周的长S 。设量测直径的中误差为±5㎜，求其周长的中误差m S 及其相对中误差m S /S 。 8、对某正方形测量了一条边长a =100m ，a m =±25mm ；按S=4a 计算周长和P=a 计算面积，计算周长的中误差s m 和面积的中误差p m 。 9、某正方形测量了四条边长a 1=a 2=a 2=a 4=100m ，m = m = m = m =±25mm ；按 S=1a +2a +3a +4a 计算周长和P=（1a ?2a +3a ?4a ）/2计算面积，求周长的中误差s m 和面积的中误差p m 。 10．误差传播定律应用（1）（1）已知m a =m c =m ，h=a -b ，求h m 。（2）已知a m =m =±6"，β=a -c ，求βm 。（3）已知a m =b m =m ，S=100(a -b) ，求s m 。（4）已知D=( ) h S -，s m =±5mm ，h m =±5mm ，求D m 。（5）如图4-2，已知x a m =±40 mm ，y a m =±30 mm ； S=30.00m ，β=30? 15'10"，s m =±5.0mm ，βm =±6"。求P 点坐标的中误差x p m 、y p m 、M （M=m m + ）。

测量误差理论的基本知识

测量误差理论的基本知识 1.研究测量误差的目的是什么？ 2.系统误差与偶然误差有什么区别？在测量工作中，对这二种误差如何进行处理？ 3.偶然误差有哪些特征？ 4.我们用什么标准来衡量一组观测结果的精度？中误差与真误差有何区别？ 5.什么是极限误差？什么是相对误差？ 6.说明下列原因产生的误差的性质和削弱方法钢尺尺长不准，定线不准，温度变化，尺不抬平、拉力不均匀、读数误差、锤球落地不准、水准测量时气泡居中不准、望远镜的误差、水准仪视准轴与水准管轴不平行、水准尺立得不直、水准仪下沉、尺垫下沉、经纬仪上主要轴线不满足理想关系、经纬仪对中不准、目标偏心、度盘分划误差、照准误差。 7.什么是误差传播定律？试述任意函数应用误差传播定律的步骤。 8.什么是观测量的最或是值？ 9.什么是等精度观测和不等精度观测？举例说明。 10.什么是多余观测？多余观测有什么实际意义？ 11.用同一把钢尺丈量二直线，一条为1500米，另一条350米，中误差均为±20毫米，问两丈量之精度是否相同？如果不同，应采取何种标准来衡量其精度？ 12.用同一架仪器测两个角度，A=10°20.5′±0.2′,B=81°30′±0.2′哪个角精度高？为什么？ 13.在三角形ABC中，已测出A=30°00′±2′,B=60°00′±3′，求C及其中误差。 14.两个等精度的角度之和的中误差为±10″，问每一个角的中误差为多少？ 15.水准测量中已知后视读数为a=1.734,中误差为m a＝±0.002米，前视读数b=0.476米，中误差为m b＝±0.003米，试求二点间的高差及其中误差。 16.一段距离分为三段丈量，分别量得S1=42.74米，S2＝148.36米，S3=84.75米，它们的中误差分别为，m1=±2厘米，m2=±5厘米，m3=±4厘米试求该段距离总长及其中误差m s。 17.在比例尺为1：500的地形图上，量得两点的长度为L=23.4毫米，其中误差为m1=±0.2mm，求该二点的实地距离L及其中误差m L。 18.在斜坡上丈量距离，其斜距为：S＝247.50米，中误差m s＝±0.5厘米，用测斜器测得倾斜角a=10°30′，其中误差m a＝±3″，求水平距离d及其中误差m d＝？ 19.对一角度以同精度观测五次，其观测值为：45°29′54″，45°29′55″，45°29′ 55.7″，45°29′55.7″，45°29′55.4″，试列表计算该观测值的最或然值及其中误差。 20.对某段距离进行了六次同精度观测，观测值如下：346.535m,346.548，346.520，346.546， 346.550，346.573，试列表计算该距离的算术平均值，观测值中误差及算术平均值中误差。 21.一距离观测四次，其平均值的中误差为±10厘米，若想使其精度提高一倍，问还应观测多少次？ 22.什么叫观测值的权？观测值的权与其中误差有什么关系？ 23.用尺长为L的钢尺量距，测得某段距离S为四个整尺长，若已知丈量一尺段的中误差为 ±5毫米，问全长之中误差为多少？ 24.仍用23题，已知该尺尺长的鉴定误差为±5毫米，问全长S由钢尺尺长鉴定误差引起的中误差是多少？两题的结论是否相同？为什么？

指示表的示值误差测量结果的不确定度分析

指示表的示值误差测量结果的不确定度分析 1测量方法依据《JJG34-2008指示表（指针式、数显式）检定规程》、《JJG35-2006 杠杆表检定规程》、《JJF1102-2003内径表校准规范》、《JJG379-2009大量程百分表检定规程》、《JJG830-2007深度指示表检定规程》，《JJG109-2004百分表式卡规检定规程》、《JJF1253-2010带表卡规校准规范》、《JJF1255-2010厚度表校准规范》、依据《JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示》要求，指示表示值误差是用相应准确度等级的指示类量具检定仪,按规定的测量间隔在正向进行检定,取正行程中的各受检点误差中最大值与最小值之差作为全量程的示值误差。 2测量模型现对量程为10mm 指示表(分度值为0.01mm)的10mm 点和量程为1mm 的指示表(分度值或分辨力为0.001mm)1mm 点的示值误差测量结果不确定度进行分析计算。指示表的示值误差e : =e d L -S L +d d d t L ???αΔt d -s S S t L ???αL S (1.1) 式中： d L ------指示表的示值（20℃条件下） S L ------检定仪的示值（20℃条件下） αd 、αs ------分别为指示表和检定仪的线胀系数 Δt d 、Δt s ------分别为指示表和检定仪偏离温度20℃时的数值令 s d ααδα-=;s d t t t ?-?=δ 取 s d L L L ≈≈；α≈αd ≈αs ;s d t t t ?≈?≈? 得 =e d L -S L +t L t L δαδα??-??? (1.2)

测量误差与精度

5.5.1 测量误差与精度 1. 测量误差的含义及表示方法测量误差是测量结果与被测量的真值之差。由于测量误差的存在，被测量的真值是不能准确得到的。实用中，一般是以约定真值或以无系统误差的多次重复测量值的平均值代替真值。测量误差有绝对误差和相对误差之分。上述定义的误差称为绝对误差。即 = - （5-3）绝对误差可能是正值或负值。被测尺寸相同的情况下，绝对误差大小能够反映测量精度。被测尺寸不同时，绝对误差不能反映测量精度。这时，应用相对误差的概念。相对误差是指绝对误差的绝对值与被测量真值之比，即（5-4） 2. 测量的精确度测量的精确度是测量的精密度和正确度的综合结果。测量的精密度是指相同条件下多次测量值的分布集中程度，测量的正确度是指测量值与真值一致的程度。下面用打靶来说明测量的精确度：把相同条件下多次重复测量值看作是同一个人连续发射了若干发子弹，其结果可能是每次的击中点都偏离靶心且不集中，这相当于测量值与被测量真值相差较大且分散，即测量的精密度和正确度都低；也可能是每次的击中点虽然偏离靶心但比较集中，这相当于测量值与被测量真值虽然相差较大，但分布的范围小，即测量的正确度低但精密度高；还可能是每次的击中点虽然接近靶心但分散，这相当于测量值与被测量真值虽然相差不大但不集中，即测量的正确度高但精密度低；最后一种可能是每次的击中点都十分接近靶心且集中，这相当于测量值与被测量真值相差不大且集中，测量的正确度和精密度都高，即测量的精确度高。 5.5.2 测量误差的来源及减小测量误差的措施测量误差直接影响测量精度，测量误差对于任何测量过程都是不可避免的。正确认识测量误差的来源和性质，采取适当的措施减小测量误差的影响，是提高测量精度的根本途径。测量误差主要来源于以下几个方面：

测量误差及数据处理的基本知识

第一章测量误差及数据处理的基本知识物理实验离不开对物理量的测量。由于测量仪器、测量方法、测量条件、测量人员等因素的限制，测量结果不可能绝对准确。所以需要对测量结果的可靠性做出评价，对其误差范围作出估计，并能正确地表达实验结果。本章主要介绍误差和不确定度的基本概念，测量结果不确定度的计算，实验数据处理和实验结果表达等方面的基本知识。这些知识不仅在每个实验中都要用到，而且是今后从事科学实验工作所必须了解和掌握的。 1.1 测量与误差 1.1.1测量物理实验不仅要定性的观察物理现象，更重要的是找出有关物理量之间的定量关系。因此就需要进行定量的测量。测量就是借助仪器用某一计量单位把待测量的大小表示出来。根据获得测量结果方法的不同，测量可分为直接测量和间接测量：由仪器或量具可以直接读出测量值的测量称为直接测量。如用米尺测量长度，用天平称质量；另一类需依据待测量和某几个直接测量值的函数关系通过数学运算获得测量结果，这种测量称为间接测量。如用伏安法测电阻，已知电阻两端的电压和流过电阻的电流，依据欧姆定律求出待测电阻的大小。一个物理量能否直接测量不是绝对的。随着科学技术的发展，测量仪器的改进，很多原来只能间接测量的量，现在可以直接测量了。比如车速的测量，可以直接用测速仪进行直接测量。物理量的测量，大多数是间接测量，但直接测量是一切测量的基础。一个被测物理量，除了用数值和单位来表征它外，还有一个很重要的表征它的参数，这便是对测量结果可靠性的定量估计。这个重要参数却往往容易为人们所忽视。设想如果得到一个测量结果的可靠性几乎为零，那么这种测量结果还有什么价值呢？因此，从表征被测量这个意义上来说，对测量结果可靠性的定量估计与其数值和单位至少具有同等的重要意义，三者是缺一不可的。 1.1.2 误差绝对误差在一定条件下，某一物理量所具有的客观大小称为真值。测量的目的就是力图得到真值。但由于受测量方法、测量仪器、测量条件以及观测者水平等多种因素的限制，测量结果与真值之间总有一定的差异，即总存在测量误差。设测量值为N ，相应的真值为N 0，测量值与真值之差ΔN ΔN ＝N －N 0 称为测量误差，又称为绝对误差，简称误差。误差存在于一切测量之中，测量与误差形影不离，分析测量过程中产生的误差，将影响降低到最低程度，并对测量结果中未能消除的误差做出估计，是实验测量中不可缺少的一项重要工作。相对误差绝对误差与真值之比的百分数叫做相对误差。用Ｅ表示： %1000 ??=N N E 由于真值无法知道，所以计算相对误差时常用Ｎ代替0N 。在这种情况下，Ｎ可能是公认值，或高一级精密仪器的测量值，或测量值的平均值。相对误差用来表示测量的相对精确度，相对误差用百分数表示，保留两位有效数字。 1.1.3 误差的分类

卡尺示值误差测量结果的不确定度

卡尺示值误差测量结果的不确定度页码第1页，共6页制作日期核准日期 1．概述： 1.1 测量方法：依据QJ/JJ 05.03.15-98 1.2 环境条件：温度：20±5℃ 湿度：75%以上 1.3 测量标准：三个规格为51.2mm,121.5mm,191.8mm 的量块 1.4 被测对象：分度值为0.01mm 的三把相同量程的卡尺,最大允许示值误差为±0.01mm 1.5 测量过程：卡尺示值误差是以三个量块进行校准的。 1.6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定的评定结果。 2.数学模型 e=L-L b e 卡尺的最大允许示值误差 L 尺的示值 L b 量块的长度尺寸 3.输入量的标准不确定的评定 3.1输入量L 的不确定度主要来源于卡尺分度值量化误差的不确定度，采用B 类方法进行评定。卡尺的分度值为0.01mm,量化误差为?? ? ??201.0mm,估计其为均匀分布,包含因子为3,标准不确定度U(L)为 U(L)=3 201.0m m ??? ??=0.0029mm=2.9um 由以上计算可得,U(L)可视为确定已知量,则自由度V(L) ∞ 3.2 输入量L b 的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度U(L b )评定,可以通过连续测量得到测量列(采用A 类方法进行评定)。用三把相同量程的卡尺对三个量块连续测量10次得到的数据见第四页以卡尺A 、B 、C 对量块51.2mm 测量的10个数据为例. <1>求其平均值 bA L = n 1 ()2.5119.5119.5119.5110 1 1 ++??++= ∑=n i bA L =51.195mm

示值误差的理解与描述

示值误差的理解与描述平夏王国民童云飞（无锡市计量测试中心214101）【摘要】：本文通过理论与实际的结合，讨论了示值误差与最大允许误差、测量不确定度的联系与区别，明确了如何在实际工作中正确理解和描述示值误差。【关键词】：示值误差，理解，描述 0 引言作为一名检测人员，“示值误差”无时无刻围绕在身边，可以说它是我们工作中最为密切的伙伴。好多人认为它是一个很容易理解的概念，但往往在实际工作中会犯错误，可能回引起较为严重的后果，那么如何避免犯错，本文以长度计量为例，探讨了如何准确理解和描述示值误差。 1概述计量器具指示的测量值与被测量的实际值之差，称为示值误差。它是由于计量器具本身的各种误差所引起的。该误差的大小可以通过对计量器具的检定/校准来得到，当接受高等级的测量标准对其进行检定或校准时，该测量标准器复现的量值即为约定真值，通常称为实际值或标准值。所以，测量仪器的示值误差＝示值—标准值。确定测量仪器示值误差的大小，是为了判定测量仪器是否合格，并获得其示值的修正值。对测量仪器，由规范、规程等所给定的允许的误差极限值，称为测量仪器的最大允许误差。通常可简写为MPE，有时也称为测量仪器的允许误差限。最大允许误差可用绝对误差、相对误差或引用误差来表述。表征合理的赋予被测量值的分散性，与测量结果相联系的参数，称为测量不确定度。不确定度的含义是指由于测量误差的存在，对被测量值的不能肯定的程度。反过来，也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小，所测结果与被测量的真值愈接近，质量越高，水平越高，其使用价值越高；不确定度越大，测量结果的质量越低，水平越低，其使用价值也越低。要区别和理解测量仪器的示值误差、测量仪器的最大允许误差和测量不确定度之间的关系。示值误差和最大允许误差均是对测量仪器本身而言，最大允许误差是指技术规范(如标准、检定规程)所规定的允许的误差极限值，是判定是否合格的一个规定要求，而示值误差是测量仪器某一示值其误差的实际大小，是通过检定、校准所得到的一个值，可以评价是否满足最大允许误差的要求，从而判断该测量仪器是否合格，或根据实际需要提供修正值，以提高测量仪器的准确度。测量不确定度是表征测量结果分散性的一个参数，它只能表述一个区间或一个范围，说明被测量真值以一定概率落于其中，它对测量结果而言，以判定测量结果的可靠性。测量不确定度不能代替测量仪器的误差，因为它无法得到修正值。综上所述，规定了最大允许误差作为测量仪器的特性，通过检定、校准去确定示值误差，用测量不确定度来表征示值误差的可靠程度。 2如何确定示值误差通过数据处理，确定示值误差，大家可能认为是较为简单的问题，但往往会出错，特别是刚上岗的检测人员。首先大家要清晰牢记：示值误差=示值—标准值（实际值），不要自以为是，也不要偷工减料。举几个例子说明。外径千分尺某一校准点的示值误差：δ=X i-L i= X i-(L i′+e)= X i-L i′-e 其中：δ-----示值误差 X i----千分尺在该点的示值 L i-----量块的实际值

《误差理论与数据处理(第7版)》费业泰习题答案

《误差理论与数据处理》(第七版) 习题及参考答案

第一章绪论 1－5 测得某三角块的三个角度之和为180o 00’02”,试求测量的绝对误差和相对误差解：绝对误差等于：相对误差等于： 1-8在测量某一长度时，读数值为2.31m ，其最大绝对误差为20m μ，试求其最大相对误差。 % 108.66 % 1002.31 1020 100% max max 4-6 -?=??=?= 测得值绝对误差相对误差 1-10检定2.5级（即引用误差为2.5%）的全量程为100V 的电压表，发现50V 刻度点的示值误差2V 为最大误差，问该电压表是否合格？ %5.22%100%100 2 100% <=?= ?= 测量范围上限某量程最大示值误差最大引用误差该电压表合格 1-12用两种方法分别测量L1=50mm ，L2=80mm 。测得值各为50.004mm ，80.006mm 。试评定两种方法测量精度的高低。相对误差 L 1:50mm 0.008%100%5050 004.501=?-= I L 2:80mm 0.0075%100%80 80 006.802=?-= I 21I I > 所以L 2=80mm 方法测量精度高。 1－13 多级弹导火箭的射程为10000km 时，其射击偏离预定点不超过0.lkm ，优秀射手能在距离50m 远处准确地射中直径为2cm 的靶心，试评述哪一个射 21802000180''=-'''o o %000031.010*********.00648002066018021802≈=' '' '''??''=''＝o

动态汽车衡示值误差测量结果不确定度评定

动态汽车衡示值误差测量结果不确定度评定摘要：本文以动态汽车衡为例，阐述了动态汽车衡示值误差测量结果不确定度评定过程中的方法和步骤。关键词：动态汽车衡；示值误差；不确定度评定 1 概述动态汽车衡是指安装在道路上，带有承载器并包括引道在内的，通过对行驶车辆的称量确定车辆的总质量和载荷的一种自动衡器。包括整车称量的动态汽车衡和轴称量的动态汽车衡。通常由载荷承载器、称重传感器和动态称重显示控制器等组成。必要时动态汽车衡还应有打印装置、车辆引导装置、车辆识别装置、轴组识别装置和运行速度测量等装置。 1.1 环境条件：（-10～40）℃，相对湿度不大于85%，检定期间最大温差不大于5℃ 1.2 技术依据：依据JJG 907-2006《动态公路车辆自动衡器》检定规程。 1.3 测量标准：砝码的质量范围为1kg～60t，最大允许误差为±（50mg～3.0kg）。 1.4 被校对象：单轴载荷或轴组载荷的准确度等

级为B级，整车总重量的准确度等级为0.5级，最大秤量为60t，d=20kg的动态电子汽车衡。 1.5 检定方法：动态测量过程是已知质量的参考车辆以缓慢均匀的速度通过动态汽车衡，动态汽车衡的示值显示部分显示该参考车辆的单轴质量值和整车总重质量值，重复此过程，共测量10次，其算术平均值就是该参考车辆质量的示值。 2 数学模型及灵敏系数 E=P-M 式中： E--动态汽车衡示值误差； P--动态汽车衡化整前示值； M--标准砝码质量值。灵敏度系数： 3 标准不确定度分析 3.1 测量重复性引入的标准不确定度分量在检定条件下，使用检定方法连续测量10次，结果为：30012、30004、29991、30011、30005、29995、29999、30019、30011、29992（单位：公斤） 10.9kg 由于实际情况是在重复条件下连续测量3次，并以3次测量的平均值作为测量结果，则测量重复性引

测量误差理论的基本知识习题答案(2)

5 测量误差的基本知识一、填空题: 1真误差为观测值减去真值。 2、观测误差按性质可分为粗差、和系统误差、和偶然误差三类。 3、测量误差是由于仪器误差、观测者（人的因素）、外界条件（或环境）三方面的原因产生的。 4、距离测量的精度高低是用_相对中误差_来衡量的。 5、衡量观测值精度的指标是中误差、相对误差和极限误差和容许误差。 6、独立观测值的中误差和函数的中误差之间的关系，称为_误差传播定律。 7、权等于1的观测量称单位权观测。 8权与中误差的平方成反比。 9、用钢尺丈量某段距离，往测为112.314m,返测为112.329m,则相对误差为1/7488。 10、用经纬仪对某角观测4次,由观测结果算得观测值中误差为土20〃,则该角的算术平均值中误差为10〃? 11、某线段长度为300m,相对误差为1/3200,则该线段中误差为9.4 mm 。 12、设观测一个角度的中误差为土8〃，则三角形内角和的中误差应为土13.856 〃。 13、水准测量时，设每站高差观测中误差为土3mm若1km观测了15个测站，则1km 的高差观测中误差为11.6mm 1公里的高差中误差为11.6 mm 二、名词解释： 1、观测条件----测量是观测者使用某种仪器、工具，在一定的外界条件下进行的。观测者视觉鉴别能力和技术水平；仪器、工具的精密程度；观测时外界条件的好坏，通常我们把这三个方面综合起来，称为观测条件。 2、相对误差K----是误差m的绝对值与相应观测值D的比值。它是一个不名数，常用分子为1的分式表示。 3、等精度观测----是指观测条件（仪器、人、外界条件）相同的各次观测。 4、非等精度观测----是指观测条件不同的各次观测。 5、权----是非等精度观测时衡量观测结果可靠程度的相对数值，权越大，观测结果越可靠。三、选择题： 1、产生测量误差的原因有（ABC ）。 A、人的原因 B、仪器原因 C、外界条件原因 D、以上都不是 2、系统误差具有的性质是（ABCD ）。 A、积累性 B、抵消性 C、可消除或减弱性 D、规律性

游标卡尺示值误差测量结果不确定度(周)

1 概述 1.1 测量方法: 依据JJG30-2002《通用卡尺检定规程》 1.2 测量标准: 5等量块 1.3 被检对象: 游标卡尺(包括游标深度卡尺) 分度值: 0.02mm 0.05mm 0.10mm 测量范围: (0～2000)mm 示值误差:△=±(0.02～0.14)mm △=±(0.05～0.20)mm △=±(0.10～0.25)mm 2 数学模型 b b b m m m b m t L t L L L e ??α?-??α?+-= 式中：m L ——游标卡尺的读数值（标准条件下）； b L ——量块的长度（标准条件下）； b m αα和——分别是游标卡尺和量块的热膨胀系数；

b m t t ??和——分别是游标卡尺和量块偏离参考温度20℃的数值； 3 方差和灵敏系数令：b m α-α=δα b m t t t ?-?=δ 舍弃高阶微分量，取： b m L L L ≈≈ b m α≈α≈α b m t t t ?≈?≈? 则： t L t L L L e b m δ?α?+δα???+-= 得：)()()()()()()()()(222222222t u t C u C L u L C L u L C e u u b b m m c δδ+δαδα++?== 其中：1)(=m L C 1)(=b L C t L C ??=δα)( α?=δL t C )( 4 测量不确定度来源,标准不确定度计算: 4.1 5等标准量块中心长度测量不确定度)(b L u 4.1.1 检定测量范围(0～150)mm 的游标卡尺(包括游标深度卡尺): 受检点为41.3mm 时， U 99=0.8μm 27.038.0)(==b L u μm 受检点为81.6mm 时， U 99=1.0μm 33.030.1)(==b L u μm 受检点为121.9mm 时， U 99=1.2μm 40.032.1)(==b L u μm 4.1.2 检定测量范围(0～200)mm 的游标卡尺(包括游标深度卡尺): 受检点为61.3mm 时， U 99=0.9μm 30.039.0)(==b L u μm 受检点为121.6mm 时， U 99=1.2μm 40.032.1)(==b L u μm 受检点为181.9mm 时， U 99=1.5μm 50.035.1)(==b L u μm 4.1.3 检定测量范围(0～300)mm 的游标卡尺(包括游标深度卡尺): 受检点为91.3mm 时， U 99=1.0μm 33.030.1)(==b L u μm

测量误差理论的基本知识答案.

测量误差理论的基本知识答案第13题答案：90°±3.6″ 第15题答案： 1.258±0.0036 第16题答案： S S1S2S342.74148.3684.75275.85 m mS mS1mS2mS3254 6.7 cm 第17题答案：该二点间的实地距离为L：L=500×I=500×0.0234=11.70 m L的中误差为：mL5000.2100 mm0.1 m 实地距离最后结果为：11.70.1 m 第18题答案：水平距离为：d=S×cosa=247.50×cos(10o34)=243.303 m 水平距离的中误差为： 222222 m2md(cosa)2mS(S sina)2a3438 2223[cos(1034)]0.005[247.50sin(1034)]3438 4.0 cm22 第19题答案：该角度的最或然值为： [L]452954.0452955.0452955.7452955.4 452955.02 x n4 各观测值的最或然误差（改正数）为： v1=x-L1=1.02, v2=x-L2=0.02, v3=x-L3=-0.68, v4=x-L4=-0.38 角度观测中误差为：m[vv]0.74 n 1 m0.37 n该角度最或然值的中误差为：mx 第20题答案：该距离的算术平均值（最或然值）为： x[L]346.535346.548346.520346.546346.550346.573346.545 m n6 各观测值的最或然误差（改正数）为： v1=x-L1=+0.0103, v2=x-L2=-0.0027, v3=x-L3=+0.0253, v4=x-L4=-0.0007 v5=x-L5=-0.0047, v6=x-L6=-0.0277 距离观测中误差为：m[vv] 1.8 cm n 1 m n7.3 mm 该距离最或然值的中误差为：mx 第23题答案：10mm 第24题答案：20mm

示值误差测量结果的不确定度评定

桐乡市计量检定测试所技术文件千分尺示值误差测量结果的不确定度评定

千分尺示值误差测量结果的不确定度评定过程 1 概述 1.1 测量方法：依据JJG21-1995《千分尺》国家计量检定规程。 1.2 环境条件：温度（20±5)℃。 1.3 测量标准：五等量块，其长度尺寸的不确定度不大于（0.5+5L）μm(L—校准长度)，包含因子k 取2.7。 1.4 被测对象：校准范围为(0~25)mm，分度值为0.01mm的千分尺，MPE为±4μm。 1.5 测量过程千分尺示值误差是以五等量块进行校准的，千分尺的校准点均匀分布于校准范围5点上。被测量千分尺各点示值误差以该点读数值（示值）与量块尺寸（测量标准）之差确定。 1.6 评定结果的使用在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。 2 数学模型 e =L a+L o-L s 式中：e ——千分尺某点示值误差； L a——千分尺测微头25mm内示值； L o——对零量块的长度； L s——校准量块的长度。 3 输入量的标准不确定度的评定 3.1 输入量L a的标准不确定度u(L a)的评定输入量L a的不确定度来源主要是测量重复性引起的标准不确定度u(L a)的评定，可以通过连续测量得到测量列（采用A类方法进行评定）。以测微头25mm示值为例，在重复性条件下，用量块连续测量10次，得到测量列25.003mm，25.003mm，25.002mm，25.002mm，25.002mm，25.003mm，25.003mm，25.002mm，25.002mm，25.002mm。 a = 25.0023mm 单次标准差s== 0.00048mm ≈ 0.48μm 则可得到 u(L a)= s=0.48μm 自由度v(L a)= 10-1=9 3.2输入量L0的标准不确定度u(L0)的评定输入量L0的不确定度来源主要是对零量块引起的标准不确定度u(L0)（采用B类方法进行评定）。（注：下文L为千分尺测量上限） L=25mm时，千分尺下限为零，无需对零量块，则无u(L0)。估计其Δu(L0) = 10%，则自由度v(L a)=50 u(L0) 3.3 输入量L s的标准不确定度u(L s)的评定输入量L s的不确定度来源主要是校准用量块引起的标准不确定度分项u(L s 1)；千分尺和

4测量误差基本知识.

四、测量误差基本知识 1测量误差分哪两类？它们各有什么特点？测量中对它们的主要处理原则是什么? 3、何谓标准差、中误差和极限误差? 4、对某个水平角以等精度观测4个测回，观测值列于下表（表4-1）。计算其算术平均值一测回的中误差m及算术平均值的中误差表4-1 5、对某一三角形（图4-1）的三个内角重复观测了九次，定义其闭合差结果如下：1=+3 , 2=- 5 , 3=+6 , 4=+1 , 5=- 3 , 6=- 4 , 7=+3 , 8=+7 , 求此三角形闭合差的中误差m以及三角形内角的测角中误差 6、在一个平面三角形中，观测其中两个水平角（内角）a和B,其测角中误差均为20，根据角 a和角B可以计算第三个水平角丫，试计算丫角的中误差 2、产生测量误差的原因有哪些? 偶然误差有哪些特性? m x。 X、 + + -180 ，其 9=-8 ； m= ±

已知 m a = m b = m , S=100(a- b)，求 m s 。 7、量得某一圆形地物直径为 64.780m ，求其圆周的长 S 。设量测直径的中误差为± 其周长的中误差m s 及其相对中误差m S /S 。 8、对某正方形测量了一条边长 a =100m ，m a = 25mm ；按S=4a 计算周长和 P= a' 计算周长的中误差 m s 和面积的中误差 m p 。计算面积, 9、某正方形测量了四条边长 S=a i + a 2+ a 3+ a 4计算周长和的中误差m p 。 a i =a 2=a 2=a 4=l00m , m a = m ^ = m a i = m a J = 25mm ； P= ( a a 2+ a 3 a 4) /2计算面积，求周长的中误差按 m s 和面积 10.误差传播定律应用（1） (1)已知 m a =m c = m , h=a-b ，求 m h 。 (2) 已知 m a = m c = 6 =a-c ,求 m 。 (4)已知 D= s' h ， m s = 5mm , m h = 5mm ，求 m D 。（5）如图 4-2，已知 m xa = 40 mm ， m = 6。求P 点坐标的中误差 m xp 、 m ya = m yp 、 30 mm ；S=30.00m, =30 15 10 , m s = 5.0mm , M ( M= J ￡ 3 \ m xp m yp )。 (3)

第九章 设定误差与测量误差 思考题