中級(jí)質(zhì)量專業(yè)綜合知識(shí)精華11
第四節(jié) 測(cè)量結(jié)果
大綱：
(一)測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度
1、掌握測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度的概念
2、了解測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別
(二)測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性
1、掌握測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性的概念
2、了解測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性的區(qū)別
一、測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度
(一)測(cè)量準(zhǔn)確度(掌握)
通過(guò)測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的值，稱之為測(cè)量結(jié)果，而真值是與被測(cè)量定義一致的值，測(cè)量準(zhǔn)確度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。
測(cè)量準(zhǔn)確度是一個(gè)定性化的概念，不宜將其定量化。測(cè)量準(zhǔn)確度可以用測(cè)量結(jié)果對(duì)約定真值的偏移來(lái)估計(jì)。
約定真值是當(dāng)測(cè)量?jī)x器接受高等級(jí)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)，該測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的量值
(二)測(cè)量精密度(掌握)
測(cè)量精密度是指在規(guī)定條件下獲得的各個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值之間的一致程度。
(三)二者區(qū)別(了解)
測(cè)量準(zhǔn)確度反映分散性，即指隨機(jī)效應(yīng)所致的測(cè)量結(jié)果的不可重復(fù)性或不可再現(xiàn)性。
測(cè)量精密度是指在隨機(jī)效應(yīng)和系統(tǒng)效力的綜合作用下，測(cè)量結(jié)果與真值的不一致。
二、測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性
(一)測(cè)量重復(fù)性(掌握)
在相同測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量所得結(jié)果之間的一致性，稱之為測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性。
重復(fù)性條件：
1、相同的測(cè)量程序;
2、相同的觀測(cè)者;
3、在相同的條件下使用相同的測(cè)量?jī)x器;
4、相同的地點(diǎn);
5、在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量。
“一致性”是定量的，可同用重復(fù)條件下對(duì)同一量進(jìn)行多次測(cè)量所得的結(jié)果的分散性來(lái)表示。而最常用的表示分散性的量，就是實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。
(二)測(cè)量再現(xiàn)性(掌握)
經(jīng)改變了的測(cè)量條件下，對(duì)同一測(cè)量的測(cè)量結(jié)果之間的一致性，稱為測(cè)量結(jié)果的再現(xiàn)性。再現(xiàn)性也稱為復(fù)現(xiàn)性、重現(xiàn)性。在給出再現(xiàn)性時(shí)，就詳細(xì)說(shuō)明測(cè)量條件改變的情況。
可以用再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示“一致性”，再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差有時(shí)也稱為組間標(biāo)準(zhǔn)差。
在很多情況下，再現(xiàn)性中的測(cè)量條件的改變只限于操作者的改變。
(三)二者區(qū)別(了解)
重復(fù)性是在測(cè)量條件保持不變的情況下，連續(xù)多次測(cè)量結(jié)果之間的一致性;
再現(xiàn)性是在測(cè)量條件改變了的情況下，測(cè)量結(jié)果之間的一致性。
第五節(jié) 測(cè)量誤差和測(cè)量不確定度
大綱：
(一)測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果修正
1、掌握測(cè)量誤差的概念
2、熟悉系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的概念
3、了解測(cè)量結(jié)果修正的方法
(二)測(cè)量不確定度
1、基本概念
(1)掌握測(cè)量不確定度的概念
(2)熟悉標(biāo)準(zhǔn)不確定度和合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的概念
(3)熟悉擴(kuò)展不確定度的概念
2、了解測(cè)量不確定度的來(lái)源
3、測(cè)量不確定度的評(píng)定
(1)了解測(cè)量模型的建立
(2)掌握標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類評(píng)定方法*
(3)熟悉標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評(píng)定的常用方法*
(4)掌握合成不確定度的計(jì)算方法*
(5)熟悉擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
(6)了解測(cè)量不確定度的報(bào)告
4、掌握測(cè)量不確定度的實(shí)例
一、測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果修正
(一)測(cè)量誤差(掌握)
測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值所得的差，稱為測(cè)量誤差，簡(jiǎn)稱誤差。
測(cè)量結(jié)果是人們認(rèn)識(shí)的結(jié)果，不僅與量的本身有關(guān)，而且與測(cè)量程序、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境以及測(cè)量人員有關(guān)。
被測(cè)量真值是與被測(cè)量的定義一致的某個(gè)值，它是量的定義的完整體現(xiàn)，是與給定的特定量的定義完全一致的值，只通過(guò)完善的或完善無(wú)缺的測(cè)量才能獲得。實(shí)際中使用的是“約定真值”
誤差=測(cè)量結(jié)果-真值=(測(cè)量結(jié)果-總體均值)+(總體均值-真值)
=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差
隨機(jī)誤差：測(cè)量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得的結(jié)果的平均值之差。(導(dǎo)致了重復(fù)觀測(cè)中的分散性)
系統(tǒng)誤差：在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量的真值之差，稱為系統(tǒng)誤差。(估計(jì)值，具有不確定度)
(二)測(cè)量結(jié)果修正(了解)
未修正結(jié)果：對(duì)系統(tǒng)誤差尚未進(jìn)行修正的測(cè)量結(jié)果。
已修正結(jié)果：對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正后的測(cè)量結(jié)果。
修正值等于負(fù)的系統(tǒng)誤差
真值=測(cè)量結(jié)果+修正值=測(cè)量結(jié)果-誤差
修正值只能對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行有限程度的補(bǔ)償。
二、測(cè)量不確定度
(一)基本概念(掌握)
測(cè)量不確定度：表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測(cè)量不確定度。
測(cè)量不確定度意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。
測(cè)量不確定度是一個(gè)說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù)。
1、標(biāo)準(zhǔn)不確定度(熟悉)
以標(biāo)準(zhǔn)差表示的測(cè)量不確定度，稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用符號(hào)u表示，它不是由測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)引起的不確定度，而是指不確定度以標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表征被測(cè)量之值的分散性。
對(duì)每個(gè)不確定度來(lái)源評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)差，稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量有兩類評(píng)定方法，即A類評(píng)定和B類評(píng)定。
用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的A類評(píng)定，有時(shí)也稱為A類不確定度評(píng)定，所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類不確定度分量，用符號(hào)uA表示。
用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的B類評(píng)定，有時(shí)也稱為B類不確定度評(píng)定，所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類不確定度分量，用符號(hào)uB表示。
當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其它量的值求得時(shí)，測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，等于這些其它量的方差和協(xié)方差適當(dāng)和的正平方根，稱之為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用符號(hào)uC表示，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度是測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值，它表征了測(cè)量結(jié)果的分散性。
2、擴(kuò)展不確定度(熟悉)
用標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或說(shuō)明了置信水平的區(qū)間的半寬表示的測(cè)量不確定度，稱為擴(kuò)展不確定度，通常用符號(hào)U表示。
擴(kuò)展不確定度確定的是測(cè)量結(jié)果的一個(gè)區(qū)間，合理地賦予被測(cè)量之值的頒的大部分可望包含于此區(qū)間。實(shí)際上，擴(kuò)展不確定度是由合成不確定度的倍數(shù)表示的測(cè)量不確定度，它是將合成不確定度擴(kuò)展了k倍所得的，即U=kuC，k稱為包含因子。通常情況下，k取2(或3)。
(二)測(cè)量不確定度的來(lái)源(了解)
1、對(duì)測(cè)量的定義不完整或不完善;
2、實(shí)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不理想;
3、取樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能代表所定義的被測(cè)量;
4、對(duì)被測(cè)量過(guò)程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善;
5、對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏差(偏移);
6、測(cè)量?jī)x器的分辨力或鑒別力不夠;
7、賦予測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn);
8、用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其它參量不準(zhǔn);
9、測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性;
10、在表面上看來(lái)完全相同的條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化。
第四節(jié) 測(cè)量結(jié)果
大綱：
(一)測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度
1、掌握測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度的概念
2、了解測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別
(二)測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性
1、掌握測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性的概念
2、了解測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性的區(qū)別
一、測(cè)量準(zhǔn)確度和精密度
(一)測(cè)量準(zhǔn)確度(掌握)
通過(guò)測(cè)量所得到的賦予被測(cè)量的值，稱之為測(cè)量結(jié)果，而真值是與被測(cè)量定義一致的值，測(cè)量準(zhǔn)確度是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度。
測(cè)量準(zhǔn)確度是一個(gè)定性化的概念，不宜將其定量化。測(cè)量準(zhǔn)確度可以用測(cè)量結(jié)果對(duì)約定真值的偏移來(lái)估計(jì)。
約定真值是當(dāng)測(cè)量?jī)x器接受高等級(jí)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)，該測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的量值
(二)測(cè)量精密度(掌握)
測(cè)量精密度是指在規(guī)定條件下獲得的各個(gè)獨(dú)立觀測(cè)值之間的一致程度。
(三)二者區(qū)別(了解)
測(cè)量準(zhǔn)確度反映分散性，即指隨機(jī)效應(yīng)所致的測(cè)量結(jié)果的不可重復(fù)性或不可再現(xiàn)性。
測(cè)量精密度是指在隨機(jī)效應(yīng)和系統(tǒng)效力的綜合作用下，測(cè)量結(jié)果與真值的不一致。
二、測(cè)量重復(fù)性和再現(xiàn)性
(一)測(cè)量重復(fù)性(掌握)
在相同測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)量所得結(jié)果之間的一致性，稱之為測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性。
重復(fù)性條件：
1、相同的測(cè)量程序;
2、相同的觀測(cè)者;
3、在相同的條件下使用相同的測(cè)量?jī)x器;
4、相同的地點(diǎn);
5、在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量。
“一致性”是定量的，可同用重復(fù)條件下對(duì)同一量進(jìn)行多次測(cè)量所得的結(jié)果的分散性來(lái)表示。而最常用的表示分散性的量，就是實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差。
(二)測(cè)量再現(xiàn)性(掌握)
經(jīng)改變了的測(cè)量條件下，對(duì)同一測(cè)量的測(cè)量結(jié)果之間的一致性，稱為測(cè)量結(jié)果的再現(xiàn)性。再現(xiàn)性也稱為復(fù)現(xiàn)性、重現(xiàn)性。在給出再現(xiàn)性時(shí)，就詳細(xì)說(shuō)明測(cè)量條件改變的情況。
可以用再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示“一致性”，再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差有時(shí)也稱為組間標(biāo)準(zhǔn)差。
在很多情況下，再現(xiàn)性中的測(cè)量條件的改變只限于操作者的改變。
(三)二者區(qū)別(了解)
重復(fù)性是在測(cè)量條件保持不變的情況下，連續(xù)多次測(cè)量結(jié)果之間的一致性;
再現(xiàn)性是在測(cè)量條件改變了的情況下，測(cè)量結(jié)果之間的一致性。
第五節(jié) 測(cè)量誤差和測(cè)量不確定度
大綱：
(一)測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果修正
1、掌握測(cè)量誤差的概念
2、熟悉系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的概念
3、了解測(cè)量結(jié)果修正的方法
(二)測(cè)量不確定度
1、基本概念
(1)掌握測(cè)量不確定度的概念
(2)熟悉標(biāo)準(zhǔn)不確定度和合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的概念
(3)熟悉擴(kuò)展不確定度的概念
2、了解測(cè)量不確定度的來(lái)源
3、測(cè)量不確定度的評(píng)定
(1)了解測(cè)量模型的建立
(2)掌握標(biāo)準(zhǔn)不確定度A類評(píng)定方法*
(3)熟悉標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類評(píng)定的常用方法*
(4)掌握合成不確定度的計(jì)算方法*
(5)熟悉擴(kuò)展不確定度的評(píng)定
(6)了解測(cè)量不確定度的報(bào)告
4、掌握測(cè)量不確定度的實(shí)例
一、測(cè)量誤差和測(cè)量結(jié)果修正
(一)測(cè)量誤差(掌握)
測(cè)量結(jié)果減去被測(cè)量的真值所得的差，稱為測(cè)量誤差，簡(jiǎn)稱誤差。
測(cè)量結(jié)果是人們認(rèn)識(shí)的結(jié)果，不僅與量的本身有關(guān)，而且與測(cè)量程序、測(cè)量?jī)x器、測(cè)量環(huán)境以及測(cè)量人員有關(guān)。
被測(cè)量真值是與被測(cè)量的定義一致的某個(gè)值，它是量的定義的完整體現(xiàn)，是與給定的特定量的定義完全一致的值，只通過(guò)完善的或完善無(wú)缺的測(cè)量才能獲得。實(shí)際中使用的是“約定真值”
誤差=測(cè)量結(jié)果-真值=(測(cè)量結(jié)果-總體均值)+(總體均值-真值)
=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差
隨機(jī)誤差：測(cè)量結(jié)果與在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得的結(jié)果的平均值之差。(導(dǎo)致了重復(fù)觀測(cè)中的分散性)
系統(tǒng)誤差：在重復(fù)性條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值與被測(cè)量的真值之差，稱為系統(tǒng)誤差。(估計(jì)值，具有不確定度)
(二)測(cè)量結(jié)果修正(了解)
未修正結(jié)果：對(duì)系統(tǒng)誤差尚未進(jìn)行修正的測(cè)量結(jié)果。
已修正結(jié)果：對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行修正后的測(cè)量結(jié)果。
修正值等于負(fù)的系統(tǒng)誤差
真值=測(cè)量結(jié)果+修正值=測(cè)量結(jié)果-誤差
修正值只能對(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行有限程度的補(bǔ)償。
二、測(cè)量不確定度
(一)基本概念(掌握)
測(cè)量不確定度：表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性、與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)，稱為測(cè)量不確定度。
測(cè)量不確定度意味著對(duì)測(cè)量結(jié)果可信性、有效性的懷疑程度或不肯定程度。
測(cè)量不確定度是一個(gè)說(shuō)明被測(cè)量之值分散性的參數(shù)。
1、標(biāo)準(zhǔn)不確定度(熟悉)
以標(biāo)準(zhǔn)差表示的測(cè)量不確定度，稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用符號(hào)u表示，它不是由測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)引起的不確定度，而是指不確定度以標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表征被測(cè)量之值的分散性。
對(duì)每個(gè)不確定度來(lái)源評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)差，稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量有兩類評(píng)定方法，即A類評(píng)定和B類評(píng)定。
用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的A類評(píng)定，有時(shí)也稱為A類不確定度評(píng)定，所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類不確定度分量，用符號(hào)uA表示。
用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度，稱為不確定度的B類評(píng)定，有時(shí)也稱為B類不確定度評(píng)定，所得的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類不確定度分量，用符號(hào)uB表示。
當(dāng)測(cè)量結(jié)果是由若干個(gè)其它量的值求得時(shí)，測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，等于這些其它量的方差和協(xié)方差適當(dāng)和的正平方根，稱之為合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，用符號(hào)uC表示，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度是測(cè)量結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)差的估計(jì)值，它表征了測(cè)量結(jié)果的分散性。
2、擴(kuò)展不確定度(熟悉)
用標(biāo)準(zhǔn)差的倍數(shù)或說(shuō)明了置信水平的區(qū)間的半寬表示的測(cè)量不確定度，稱為擴(kuò)展不確定度，通常用符號(hào)U表示。
擴(kuò)展不確定度確定的是測(cè)量結(jié)果的一個(gè)區(qū)間，合理地賦予被測(cè)量之值的頒的大部分可望包含于此區(qū)間。實(shí)際上，擴(kuò)展不確定度是由合成不確定度的倍數(shù)表示的測(cè)量不確定度，它是將合成不確定度擴(kuò)展了k倍所得的，即U=kuC，k稱為包含因子。通常情況下，k取2(或3)。
(二)測(cè)量不確定度的來(lái)源(了解)
1、對(duì)測(cè)量的定義不完整或不完善;
2、實(shí)現(xiàn)被測(cè)量定義的方法不理想;
3、取樣的代表性不夠，即被測(cè)量的樣本不能代表所定義的被測(cè)量;
4、對(duì)被測(cè)量過(guò)程受環(huán)境影響的認(rèn)識(shí)不周全，或?qū)Νh(huán)境條件的測(cè)量與控制不完善;
5、對(duì)模擬儀器的讀數(shù)存在人為偏差(偏移);
6、測(cè)量?jī)x器的分辨力或鑒別力不夠;
7、賦予測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值不準(zhǔn);
8、用于數(shù)據(jù)計(jì)算的常量和其它參量不準(zhǔn);
9、測(cè)量方法和測(cè)量程序的近似性和假定性;
10、在表面上看來(lái)完全相同的條件下，被測(cè)量重復(fù)觀測(cè)值的變化。