测量误差与测量不确定度的区别
fulixia · 2010-03-01 16:31 · 47094 次点击
测量误差与测量不确定度的区别:
(1)量值由二者各自的定义可知,测量误差是一个量值,其符号只有一个,非正即负,且不能为正负(±);而测量不确定度的含义为一种区间,其符号恒为正。
(2)误差是一个定性概念,而不确定度是一个定量概念。测量误差只有通过某种方法对真值有一个约定时,误差才有量的概念。而测量不确定度则可以利用成熟的统计方法,完成对测量结果质量的评定,是可定量计算的。
(3)误差是客观存在的,不依人们的认识程度而改变;不确定度与人们对被测量和影响量及测量过程的认识程度有关。测量误差反映的是测得值与真值的偏离,同一被测量相同的测量结果均有相同的误差。而测量不确定度并不表示这种偏离程度,他只反映对被测量值认识的不足,在重复性条件下,不同结果可以有相同的不确定度。
(4)测量误差按出现于测量结果中的规律分为系统误差、随机误差和粗大误差。测量不确定度不按性质分类,可表述为“由随机影响引入的不确定度分量”和“由系统影响引入的不确定度分量”。A类不确定度是用统计分布方法评定的不确定度,B类不确定度是用其他方法评定的不确定度。
(5)测量误差由各误差分量的代数和合成,而测量不确定度当分量彼此独立时,为分量的方根和,必要时加入协方差。
(6)已知系统误差的估计值时,可以对测量结果进行修正,得到修正后的测量结果。但不能用不确定度对测量结果进行修正。对已进行误差修正的测量结果,测量不确定度评定时应考虑修正不完善引入的不确定度分量。
测量不确定度与误差的联系:
(1)误差是不确定度的基础,尽管不确定度概念的引入使误差分类的界限及其转化的问题淡化了,但评定和计算不确定度,还有赖于必要的误差分析。只有对各个误差源的性质、分布进行合理的分析和处理,才能确定出各分量的不确定度和合成不确定度。
(2)不确定度是误差的综合和发展,不确定度概念的引入使不能确切知道的误差转化为一个可以定量计算的指标附在测量结果中,从而使测量结果的质量有了一个统一的比较标准。
测量不确定度较测量误差在评定测量结果中的优势:
(1)系统误差和随机误差一方面在某些情况下特别是条件较为复杂时难以区分;另一方面,两类误差在一定条件下亦会相互转化。测量不确定度按评定方法分类避免了测量误差按性质分类所引起的混乱和不统一。
(2)由于测量不确定度只与测量条件有关,在相同条件下对同一被测量进行连续多次测量所得一系列测得值可能不同,但都有相同的不确定度。而测量误差只与测量结果有关,测量列中每个测得值都有各自的测量误差,由于每个测得值所含随机误差无法确定,故只能以统一的极限值代之。可见从逻辑上讲,测量不确定度的概念较为合理、简略,易于接受。
(3)由于测量不确定度避免了作为理想概念而不可知的真值,且只与测量条件有关,故他可通过对影响测量的诸多因素的分析得出,较之测量误差更便于量化评定。
(4)测量不确定度是利用分散性尺度来评价测量结果质量,而误差则是以测量结果与真值(或者是约定值)的差别来评价测量结果的质量。由于被测量真值往往不可知,误差的定义不够明确,从而衍生出一系列问题。不确定度定义明确、清晰,对测量结果分散性进行评价,能够使用贝塞尔法、最大残差法、最小二乘法,以及参数、方差合成定理、误差传播定律等成熟经典的统计方法,形成一套对测量结果评定的相对严密而完善的方法。
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