修第1章误差绪论.ppt
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指南, 中国计量出版社, 1994
John R. Taylor, An introduction to error analysis : the study of uncertainties in physical measurements,1997
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学参考书
• 《测量不确定度表达百问》
• 科学史上的例子
例子1 ：牛顿引力论文推迟20年发表
（科学与测量的关系）
在计算中使用了较大误差的地球半径值，
使得他测得的月球加速度的值和理论计算 值相差约10％，
因而不得不推迟20年才发表他的引力论文。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
例子2 ：瑞利（Rayleigh）发现惰性气体
小或范围做出估计，这样
的测量结果才完整而有意 义。
结果
《误差理论与数据处理》研究内容：从理论上对 误差进行系统研究，正确地评价并正确地给出 “测量结果及其可信任度” 。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
测量结果 = 数值 + 误差 + 单位 + 精确程度评价
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
– 该书作者以提问题的方式阐 释，问题讲得很深入，并且 写得很易懂。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学安排
• 教学形式
– 讲课 – 自学 – 课堂讨论
• 考核方式
– 课后作业 – 课堂讨论 – 考试
合肥工业大《学误差理论与数据处理》
误差理论与数据处理第5页
教学进度安排
课次 1 2 3 4 5
主要内容 概述，测量与误差的基本概念，有效数字与数据运算 误差理论的数学基础－概率统计基础知识 随机误差。产生原因、分布 系统误差及粗大误差，产生的原因、特征与发现，系统误差的减小与消除 非等精度测量，“权”，误差的传递、合成与分配
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
测量（measurement）： 是以确定量值为目的的一组操作。
注：上述定义是： “GUIDE TO THE EXPRESSION OF UNCERTAITY IN
MEASUREMENT 1995 ”中B.2.5条的定义
合肥工业大学
误差理论与数据处理
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学目标
清楚理解和辨析有关实验数据处理的一系列的术 语、定义、概念和含义。
在撰写论文及撰写鉴定评审文件时，能正确、全 面地完成某一实验过程的实验数据的分析和评定， 并能完整、正确地给出最后的实验测量结果表达。
在参加、看到和接触到其它研究者对涉及到实验 数据处理的内容有模糊或错误的观点时，能以一 个受过正规学习者的身份，给出“言之有据”的指 导和评判。
6 测量不确定度的基本概念，不确定度与误差的比较，准确度
7 标准不确定度，标准不确定度的A类评定与B类评定 8 合成标准不确定度，标准不确定度传播公式 9 计量技术前沿报告一：《质量基准的重新定义》 10 相关系数，扩展不确定度，包含因子，自由度 11 实验测量结果的完整表达，测量不确定度应用实例 12 计量技术前沿报告二：《时间频率基准》 13 线性参数的最小二乘法处理 14 不定系数法，最小二乘法参数精度估计 15 回归分析与经验公式拟合，回归效果F检验 16 课程讨论与总结
李慎安编著，测量不确定度表达百问，中国计量出版社， 2001
钱绍圣编著，测量不确定度，清华大学出版社，2002 朱鹤年编著，基础物理实验教程: 物理测量的数据处理与实
验设计，高等教育出版社，2003 林洪桦编著，测量误差与不确定度评估，机械工业出版社，
2010 国际标准化组织 著; 肖明耀, 康金玉译,测量不确定度表达
第1章 绪论
第一节 实验、测量与误差理论 第二节 误差的基本概念 第三节 精度 第四节 有效数字与数据运算
教材
费业泰 教授 主编 《误差理论与数据处理》
图书馆馆藏
– 第6版 – 第5版 – 第4版 – 电子资源
使用上述版本或仅参考教案均可
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学参考书
沙定国主编，误差分析与测量不确定度评定，中国计量出 版社，2003
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
“没有测量，就没有科学。” （或“科学始于测量。”）
-门捷列夫
发展高新技术，信息技术是关 键，信息技术包括测量技术、计 算机技术和通信技术。测量技 术是关键和基础。
-钱学森
但是，得到测量值，并不等于就已有了测量结果。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论 •实验
各个学科所研究的科学领域不同，但都一个共同点即：
各领域的研究都离不开实验 没有实验就没有现代科学！
通过实验对各种“量”进行分析和确认: 既要区分量的性质，又要确定其量值（实验结果）
“测量”是定量分析和定量得出实验结果的重要手段。
（科学发明与实验数据处理的关系）
在测定氮的密度时，从大气中分离的氮与用化学方法制取 的氮二者密度相差1/2000，由于正确估计了误差，导致他 发现了惰性气体（氩气）。
Leabharlann Baidu具体实验数据
（雷莱测定的氮气的密度数据）
化学制取 大气分离
平均密度: 2.29971
2.31022
标准偏差: 0.00041
0.00019
合肥工业大学
误差理论与数据处理
如何学习这门选修课？
怀有兴趣
联系实际：善于思考所学专业的实际科研问题， 在遇到与本课程知识相关问题时，能运用所学知 识加以分析处理。
积极参与讨论
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一章 概 论
第一节 第二节 第三节 第四节
实验、测量 与 误差理论 误差的基本概念 精度 有效数字与数据运算
为什么得到测量值，并不等于就已有了测量结果？
真实对象（real world） 概念化 （conception）
测量与表达
（measurement& presentation）
数据处理（data analysis）
✓ 误差始终存在于一切观测 实验之中，任何测量都不
误 可避免地存在着测量误差。
差 ✓ 仅仅局限于取得测量值是 传 无意义的，必须同时对测 播 量值可能含有的误差的大
John R. Taylor, An introduction to error analysis : the study of uncertainties in physical measurements,1997
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误差理论与数据处理
教学参考书
• 《测量不确定度表达百问》
• 科学史上的例子
例子1 ：牛顿引力论文推迟20年发表
（科学与测量的关系）
在计算中使用了较大误差的地球半径值，
使得他测得的月球加速度的值和理论计算 值相差约10％，
因而不得不推迟20年才发表他的引力论文。
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误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
例子2 ：瑞利（Rayleigh）发现惰性气体
小或范围做出估计，这样
的测量结果才完整而有意 义。
结果
《误差理论与数据处理》研究内容：从理论上对 误差进行系统研究，正确地评价并正确地给出 “测量结果及其可信任度” 。
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误差理论与数据处理
测量结果 = 数值 + 误差 + 单位 + 精确程度评价
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第一节 实验、测量 与 误差理论
– 该书作者以提问题的方式阐 释，问题讲得很深入，并且 写得很易懂。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学安排
• 教学形式
– 讲课 – 自学 – 课堂讨论
• 考核方式
– 课后作业 – 课堂讨论 – 考试
合肥工业大《学误差理论与数据处理》
误差理论与数据处理第5页
教学进度安排
课次 1 2 3 4 5
主要内容 概述，测量与误差的基本概念，有效数字与数据运算 误差理论的数学基础－概率统计基础知识 随机误差。产生原因、分布 系统误差及粗大误差，产生的原因、特征与发现，系统误差的减小与消除 非等精度测量，“权”，误差的传递、合成与分配
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误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
测量（measurement）： 是以确定量值为目的的一组操作。
注：上述定义是： “GUIDE TO THE EXPRESSION OF UNCERTAITY IN
MEASUREMENT 1995 ”中B.2.5条的定义
合肥工业大学
误差理论与数据处理
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学目标
清楚理解和辨析有关实验数据处理的一系列的术 语、定义、概念和含义。
在撰写论文及撰写鉴定评审文件时，能正确、全 面地完成某一实验过程的实验数据的分析和评定， 并能完整、正确地给出最后的实验测量结果表达。
在参加、看到和接触到其它研究者对涉及到实验 数据处理的内容有模糊或错误的观点时，能以一 个受过正规学习者的身份，给出“言之有据”的指 导和评判。
6 测量不确定度的基本概念，不确定度与误差的比较，准确度
7 标准不确定度，标准不确定度的A类评定与B类评定 8 合成标准不确定度，标准不确定度传播公式 9 计量技术前沿报告一：《质量基准的重新定义》 10 相关系数，扩展不确定度，包含因子，自由度 11 实验测量结果的完整表达，测量不确定度应用实例 12 计量技术前沿报告二：《时间频率基准》 13 线性参数的最小二乘法处理 14 不定系数法，最小二乘法参数精度估计 15 回归分析与经验公式拟合，回归效果F检验 16 课程讨论与总结
李慎安编著，测量不确定度表达百问，中国计量出版社， 2001
钱绍圣编著，测量不确定度，清华大学出版社，2002 朱鹤年编著，基础物理实验教程: 物理测量的数据处理与实
验设计，高等教育出版社，2003 林洪桦编著，测量误差与不确定度评估，机械工业出版社，
2010 国际标准化组织 著; 肖明耀, 康金玉译,测量不确定度表达
第1章 绪论
第一节 实验、测量与误差理论 第二节 误差的基本概念 第三节 精度 第四节 有效数字与数据运算
教材
费业泰 教授 主编 《误差理论与数据处理》
图书馆馆藏
– 第6版 – 第5版 – 第4版 – 电子资源
使用上述版本或仅参考教案均可
合肥工业大学
误差理论与数据处理
教学参考书
沙定国主编，误差分析与测量不确定度评定，中国计量出 版社，2003
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
“没有测量，就没有科学。” （或“科学始于测量。”）
-门捷列夫
发展高新技术，信息技术是关 键，信息技术包括测量技术、计 算机技术和通信技术。测量技 术是关键和基础。
-钱学森
但是，得到测量值，并不等于就已有了测量结果。
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一节 实验、测量 与 误差理论 •实验
各个学科所研究的科学领域不同，但都一个共同点即：
各领域的研究都离不开实验 没有实验就没有现代科学！
通过实验对各种“量”进行分析和确认: 既要区分量的性质，又要确定其量值（实验结果）
“测量”是定量分析和定量得出实验结果的重要手段。
（科学发明与实验数据处理的关系）
在测定氮的密度时，从大气中分离的氮与用化学方法制取 的氮二者密度相差1/2000，由于正确估计了误差，导致他 发现了惰性气体（氩气）。
Leabharlann Baidu具体实验数据
（雷莱测定的氮气的密度数据）
化学制取 大气分离
平均密度: 2.29971
2.31022
标准偏差: 0.00041
0.00019
合肥工业大学
误差理论与数据处理
如何学习这门选修课？
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联系实际：善于思考所学专业的实际科研问题， 在遇到与本课程知识相关问题时，能运用所学知 识加以分析处理。
积极参与讨论
合肥工业大学
误差理论与数据处理
第一章 概 论
第一节 第二节 第三节 第四节
实验、测量 与 误差理论 误差的基本概念 精度 有效数字与数据运算
为什么得到测量值，并不等于就已有了测量结果？
真实对象（real world） 概念化 （conception）
测量与表达
（measurement& presentation）
数据处理（data analysis）
✓ 误差始终存在于一切观测 实验之中，任何测量都不
误 可避免地存在着测量误差。
差 ✓ 仅仅局限于取得测量值是 传 无意义的，必须同时对测 播 量值可能含有的误差的大