数据处理的基本方法

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计算机技术的数据处理方法介绍

计算机技术的数据处理方法介绍

计算机技术的数据处理方法介绍随着计算机技术的不断发展,数据处理方法也在不断演进。

数据处理是计算机系统中至关重要的一部分,它涉及到对原始数据进行收集、整理、存储、分析和使用的过程。

在今天的文章中,我们将介绍几种常见的数据处理方法,以帮助读者更好地了解计算机技术在数据方面的应用。

一、数据采集数据采集是指从各种来源收集数据的过程。

随着互联网的普及,我们可以通过网络从多个渠道获取数据,例如网站、社交媒体、传感器等。

数据采集的方式有多种,可以通过人工输入、自动化传感器、网络爬虫等方式进行。

二、数据整理数据整理是将采集到的数据进行清洗、转化和重组,以便更好地进行后续的分析和处理。

数据整理的过程通常包括数据去重、数据格式转换、数据筛选等。

通过数据整理,可以清除数据中的噪声和冗余信息,提高数据的质量和可用性。

三、数据存储数据存储是将整理好的数据保存在计算机系统中的过程。

常见的数据存储方式包括数据库、文件系统和云存储。

数据库是一种持久化存储数据的结构化方法,可以使用SQL语言对数据进行管理和查询。

文件系统则以文件的形式存储数据,可以通过文件路径进行访问和操作。

云存储提供了基于云计算的数据存储服务,用户可以通过网络进行数据的传输和访问。

四、数据分析数据分析是指对存储的数据进行挖掘和解释的过程。

数据分析可以帮助我们发现数据中的模式和趋势,从而为决策提供支持。

数据分析的方法包括统计分析、数据挖掘、机器学习等。

统计分析是通过统计学的方法对数据进行分类、描述和推断,以求得数据的特征和规律。

数据挖掘则是运用算法和模型,从大规模的数据集中提取出有用的信息。

机器学习是一种人工智能的方法,通过让计算机学习和适应数据,提高预测和决策的能力。

五、数据应用数据应用是指将数据分析的结果应用到实际问题中的过程。

数据应用可以帮助我们做出更准确的决策和预测,提高工作效率和生活质量。

数据应用的领域非常广泛,涵盖了金融、医疗、交通、环境等多个行业。

测量数据处理的基本方法

测量数据处理的基本方法

测量数据处理的基本方法在科学研究和工程实践中,测量数据处理是一项至关重要的任务。

正确处理测量数据可以提高实验结果的精确性和可靠性,从而为进一步的分析和决策提供可靠的依据。

本文将介绍测量数据处理的基本方法,包括数据清理、数据分析和数据呈现。

数据清理是测量数据处理的首要任务。

由于实验环境和测量设备的各种不确定性因素,测量数据中常常包含噪声、异常值和缺失值。

清除这些干扰项是确保测量数据质量的关键步骤。

数据清理的常用方法包括滤波、异常值检测和插补。

滤波可以通过不同的算法,如移动平均法和中值滤波法,有效地抑制噪声干扰。

异常值检测则通过统计方法,如均方差和箱线图,识别和剔除测量数据中的异常值。

对于缺失值,可以使用插补方法来填补空缺,如线性插值和多重插补法。

处理干净的数据后,接下来是数据分析的关键步骤。

数据分析旨在从海量数据中提取有用的信息和结论。

数据分析的方法有很多,常用的包括描述统计、推断统计和探索性数据分析。

描述统计是对数据进行总结和概括的方法,通过计算均值、标准差和频数等指标,描述数据的中心趋势和离散程度。

推断统计则是利用样本数据推断总体特征的方法,通过假设检验和置信区间估计,评估统计结论的有效性和可靠性。

探索性数据分析则是通过可视化和图表展示,探索数据之间的关系和趋势,发现可能的模式和异常情况。

最后,经过数据清理和数据分析,得到的结果需要以恰当的方式进行呈现。

数据呈现的目的是让读者或观众可以快速理解和解读数据的意义和结论。

数据呈现可以通过表格、图表和图像来实现。

表格可以清晰地呈现数据的具体数值和比较结果,适用于较为简洁的数据。

图表则可以直观地展示数据之间的关系和趋势,如散点图、折线图和柱状图等。

图像则可以通过可视化的方式呈现复杂的数据和模型结果,如地理信息系统和三维可视化技术。

综上所述,测量数据处理的基本方法包括数据清理、数据分析和数据呈现。

数据清理是处理测量数据中的噪声、异常值和缺失值,确保数据质量的关键步骤。

数据处理的基本方法

数据处理的基本方法

数据处理的基本方法由实验测得的数据,必须经过科学的分析和处理,才能提示出各物理量之间的关系。

我们把从获得原始数据起到结论为止的加工过程称为数据处理。

物理实验中常用的数据处理方法有列表法、作图法、逐差法和最小二乘法等。

1、列表法列表法是记录和处理实验数据的基本方法,也是其它实验数据处理方法的基础。

将实验数据列成适当的表格,可以清楚地反映出有关物理量之间的一一对应关系,既有助于及时发现和检查实验中存在的问题,判断测量结果的合理性;又有助于分析实验结果,找出有关物理量之间存在的规律性。

一个好的数据表可以提高数据处理的效率,减少或避免错误,所以一定要养成列表记录和处理数据的习惯。

第一页前一个下一页最后一页检索文本2、作图法利用实验数据,将实验中物理量之间的函数关系用几何图线表示出来,这种方法称为作图法。

作图法是一种被广泛用来处理实验数据的方法,它不仅能简明、直观、形象地显示物理量之间的关系,而且有助于我人研究物理量之间的变化规律,找出定量的函数关系或得到所求的参量。

同时,所作的图线对测量数据起到取平均的作用,从而减小随机误差的影响。

此外,还可以作出仪器的校正曲线,帮助发现实验中的某些测量错误等。

因此,作图法不仅是一个数据处理方法,而且是实验方法中不可分割的部分。

第一页前一个下一页最后一页检索文本第一页前一个下一页最后一页检索文本共 32 张,第 31 张3、逐差法逐差法是物理实验中处理数据常用的一种方法。

凡是自变量作等量变化,而引起应变量也作等量变化时,便可采用逐差法求出应变量的平均变化值。

逐差法计算简便,特别是在检查数据时,可随测随检,及时发现差错和数据规律。

更重要的是可充分地利用已测到的所有数据,并具有对数据取平均的效果。

还可绕过一些具有定值的求知量,而求出所需要的实验结果,可减小系统误差和扩大测量范围。

4、最小二乘法把实验的结果画成图表固然可以表示出物理规律,但是图表的表示往往不如用函数表示来得明确和方便,所以我们希望从实验的数据求经验方程,也称为方程的回归问题,变量之间的相关函数关系称为回归方程。

数据处理的基本方法

数据处理的基本方法

数据处理的基本方法数据处理就像烹饪一道美味佳肴!你想过吗?咱先说说数据处理的步骤吧。

首先得收集数据呀,这就好比买菜,得找到新鲜可靠的食材。

然后是整理数据,把乱七八糟的数据归归类,就像把菜洗好切好一样。

接着是分析数据,这可重要啦,就如同大厨研究怎么把菜做得好吃。

最后是呈现数据,把处理好的数据用漂亮的图表啥的展示出来,就像把美味的菜肴端上桌。

那注意事项呢?可不能马虎哦!收集数据的时候得保证来源可靠,不然就像买了不新鲜的菜,做出来的菜能好吃吗?整理数据要仔细,别弄错了分类,不然就像切菜切得乱七八糟。

分析数据得用合适的方法,不然得出的结果可能不靠谱。

呈现数据要清晰易懂,别让人看半天看不明白。

数据处理的过程中安全性和稳定性至关重要。

这就好比你在走钢丝,要是不安全不稳定,随时可能掉下去。

得保护好数据不被泄露,不然就像你的宝贝被人偷走了一样。

还要保证处理过程不出问题,不然辛苦半天全白费。

数据处理的应用场景那可多了去了。

企业可以用它来分析市场趋势,这不就像有了一个超级导航,能帮企业找到正确的方向?科研人员可以用它来处理实验数据,就像有了一把神奇的钥匙,能打开科学的大门。

个人也可以用数据处理来管理自己的生活,比如理财啥的,就像有了一个贴心的小助手。

优势也很明显呀!可以提高效率,让你更快地得到结果。

还能发现隐藏的信息,就像在沙漠中找到宝藏一样惊喜。

而且可以帮助你做出更明智的决策,难道不是很棒吗?举个实际案例吧。

一家电商公司通过数据处理分析用户的购买行为,发现了一些热门商品和潜在的市场需求。

然后他们调整了营销策略,结果销售额大幅增长。

这效果,简直太赞了!数据处理真的超级重要,它能让我们的生活和工作变得更高效、更有意义。

所以,赶紧行动起来,用好数据处理这个强大的工具吧!。

数据统计处理的基本步骤

数据统计处理的基本步骤

数据统计处理的基本步骤
数据统计处理的基本步骤如下:
1. 确定问题和目标:确定需要解决的问题和所希望达到的目标,明确需要统计的数据。

2. 收集数据:收集相关的原始数据,可以通过观察、实验、调查等方式获取数据。

3. 数据清理和整理:对收集到的数据进行清理和整理,包括去除错误和缺失值、处理异常值等。

4. 数据描述和总结:对数据进行描述性统计分析,包括计算数据的中心趋势、离散程度、分布等,可以使用均值、中位数、标准差、频数分布等指标进行描述。

5. 数据可视化:通过可视化手段绘制图表,直观地展示数据的特征和分布,如柱状图、折线图、饼图等。

6. 数据分析和解释:对数据进行进一步的分析和解释,根据问题和目标使用适当的统计方法进行推断统计和假设检验,例如相关分析、回归分析、ANOVA等。

7. 结果报告和解读:根据分析结果撰写报告,对结果进行解读和解释,并给出相应的结论和建议。

8. 结果验证和反馈:对统计结果进行验证,评估统计方法的有
效性和可靠性,并及时反馈结果给相关人员,以便后续决策和调整。

数据处理的基本方法

数据处理的基本方法

1
S ( y)
n[x 2 − (x)2 ]
35
第二部分 大学物理实验基础知识
测量值
S(y) =
n
1 −
2
n
Σ
i =1
vi2
相关系数
=
(n
1 −
2)
n
Σ(
i =1
yi

a
− bxi )2
γ=
xy − x ⋅ y
[x2 − (x)2 ][ y2 − ( y)2 ]
γ 称为线性相关系数,作为 Y 与 X 线性相关程度的评价。
二、图示法
利用曲线表示被测物理量以及它们之间的变化规律,这种方法称为图示法。它比用表格 表示数据更形象、更直观。 1.优点: (1)各物理量之间的关系和变化规律可由曲线直观地反映出来。 (2)在所作曲线上可直接读出没有进行测量的某些数据,在一定条件下还可以从曲线的延 伸部分外推读得测量范围以外的数值。 (3)从所作曲线的斜率、截距等量还可求出某些其它的待测量。
小二乘法。
∑ 使之满足 ei2 = min 的条件,
应由
∑ ∂
e
2 i
=
0
∂a
∑ ∂
e
2 i
=
0
∂b
a + xb = y
得出
a + x2 = xy
解联立方程得: a = y − bx
实验标准差 截距
b
=
x⋅y
(x )2
− xy − x2
S(a) =
x2 S ( y)
n[x2 − (x )2 ]
斜率
S(b) =
(7)根据实验点的分布,画出光滑曲线。由于各实验点代表测量得到的数据,具有一定误 差,而实验曲线具有"平均值"的含义,所以,曲线并不一定通过所有的数据点,而应该使数 据点大致均匀地分布在所绘曲线的两侧。

数据预处理的常用方法

数据预处理的常用方法

数据预处理的常用方法一、数据清洗1.1 缺失值处理数据里要是有缺失值啊,那可就像拼图缺了块儿似的,看着就别扭。

处理缺失值呢,有几种办法。

一种是直接把有缺失值的那行或者那列给删咯,不过这就像割肉啊,要是数据本来就少,这么干可就太浪费了。

还有一种办法就是填充,用均值、中位数或者众数来填充数值型的缺失值,就好比给缺了的那块拼图找个差不多的补上。

对于分类变量的缺失值呢,可以用出现频率最高的类别来填充,这就像找个最常见的小伙伴来顶班。

1.2 异常值处理异常值就像一群羊里的狼,特别扎眼。

识别异常值可以用箱线图等方法。

发现异常值后,要是这个异常值是因为数据录入错误,那就直接修正。

要是这个异常值是真实存在但对整体分析影响很大,那可能就得考虑特殊对待了。

比如说在分析收入数据的时候,那些超级富豪的收入可能就是异常值,如果我们研究的是普通大众的收入水平,那可能就把这些异常值单独拎出来,不放在主要分析里面,这就叫具体问题具体分析嘛。

二、数据集成2.1 实体识别有时候数据来自不同的数据源,就像从不同的口袋里掏东西。

这时候要进行实体识别,把那些实际上是同一个东西但名字不同的数据给统一起来。

比如说,一个数据源里把客户叫“顾客”,另一个数据源里叫“用户”,这就得统一成一个称呼,不然数据就乱套了,就像一家人不同姓一样奇怪。

2.2 数据合并把不同数据源的数据合并到一起的时候,要注意数据的结构和格式。

就像拼积木,要确保每一块积木的形状和接口都能对得上。

如果一个数据源里日期格式是“年/月/日”,另一个是“日月年”,那就得先把格式统一了再合并,不然就像把榫卯结构弄错了的家具,根本拼不起来。

三、数据变换3.1 标准化数据的取值范围要是差别特别大,就像小蚂蚁和大象站在一起比较。

这时候就需要标准化。

标准化可以把数据都变成均值为0,方差为1的分布,这就像把大家都拉到同一起跑线上,这样在做一些算法分析的时候就公平多了。

比如说在聚类分析里,如果不进行标准化,取值大的变量就会对结果产生过大的影响,这就叫喧宾夺主了。

实验数据处理基本方法五种

实验数据处理基本方法五种

实验数据处理基本方法五种本文旨在介绍实验数据处理的基本方法,包括排序、等级分类、平均数计算、方差计算和抽样。

在实验的各种分析中,实验数据的处理方法非常重要,它可以从不同的角度对实验结果进行分析和比较。

然而,没有适当的处理方法,实验结果就无法完整地反映真实状况。

首先,排序是最基本的实验数据处理方法。

对实验数据进行排序,可以使实验结果更容易理解。

排序分为升序排序和降序排序,根据实验要求,一般采用升序排序,以便于分析。

其次,等级分类又叫聚类分析,是实验数据处理的重要方法之一。

根据实验的不同变量,将其分组,对比不同组别的实验结果以及特征,从而能够得到更直观的研究结果。

第三,平均数计算是实验数据处理的重要方法。

根据不同的实验变量,求出变量的平均数,进而得出总体数据的平均值。

此外,也可以求出各组之间的平均数,来观察实验结果的差异性。

第四,方差计算也是重要的实验数据处理方法。

它可以用来评估实验数据的变化程度,即原始数据分布的程度。

一般来说,实验数据的方差越大,数据变化越大,结果可能越不准确。

因此,在数据处理中,应尽量地减小方差,以获得更有意义的结果。

最后,抽样也是实验数据处理的重要方法。

对于实验中大量的实验数据,可以采用抽样的方法,从实验数据中抽取几个数据,计算其结果,以使用户更加容易理解实验结果。

总之,实验数据处理,排序、等级分类、平均数计算、方差计算和抽样是最基本的处理方法。

通过这些方法,我们可以得到更丰富的信息,从而能够更好地发掘实验结果的特征,并对不同情况下实验结果进行比较,从而发现新的科学发现。

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第六节数据处理的基本方法前面我们已经讨论了测量与误差的基本概念,测量结果的最佳值、误差和不确定度的计算.然而,我们进行实验的最终目的是为了通过数据的获得和处理,从中揭示出有关物理量的关系,或找出事物的内在规律性,或验证某种理论的正确性,或为以后的实验准备依据.因而,需要对所获得的数据进行正确的处理,数据处理贯穿于从获得原始数据到得出结论的整个实验过程。

包括数据记录、整理、计算、作图、分析等方面涉及数据运算的处理方法。

常用的数据处理方法有:列表法、图示法、图解法、逐差法和最小二乘线性拟合法等,下面分别予以简单讨论.一、列表法列表法是将实验所获得的数据用表格的形式进行排列的数据处理方法。

列表法的作用有两种:一是记录实验数据,二是能显示出物理量间的对应关系.其优点是,能对大量的杂乱无章的数据进行归纳整理,使之既有条不紊,又简明醒目;既有助于表现物理量之间的关系,又便于及时地检查和发现实验数据是否合理,减少或避免测量错误;同时,也为作图法等处理数据奠定了基础.用列表的方法记录和处理数据是一种良好的科学工作习惯,要设计出一个栏目清楚、行列分明的表格,也需要在实验中不断训练,逐步掌握、熟练,并形成习惯。

一般来讲,在用列表法处理数据时,应遵从如下原则:(1)栏目条理清楚,简单明了,便于显示有关物理量的关系。

(2)在栏目中,应给出有关物理量的符号,并标明单位(一般不重复写在每个数据的后面).(3)填入表中的数字应是有效数字。

(4)必要时需要加以注释说明。

例如,用螺旋测微计测量钢球直径的实验数据列表处理如下。

用螺旋测微计测量钢球直径的数据记录表∆mm=.0±004从表中,可计算出nD D i∑=6799.5=(mm ) 取799.5≈D mm,D D i i -=ν.不确度的A 分量为(运算中D 保留两位存疑数字) ()12-=∑n S iD ν1100.0≈(mm) B 分量为(按均匀分布) 3∆=D U2300.0≈(mm )则 2600.022≈+=D D U S σ(mm)取 300.0=σ(mm)测量结果为003.0997.5±=D (mm )。

二、图示法图示法就是用图象来表示物理规律的一种实验数据处理方法.一般来讲,一个物理规律可以用三种方式来表述:文字表述、解析函数关系表述、图象表示。

图示法处理实验数据的优点是能够直观、形象地显示各个物理量之间的数量关系,便于比较分析。

一条图线上可以有无数组数据,可以方便地进行内插和外推,特别是对那些尚未找到解析函数表达式的实验结果,可以依据图示法所画出的图线寻找到相应的经验公式。

因此,图示法是处理实验数据的好方法。

要想制作一幅完整而正确的图线,必须遵循如下原则及步骤:1.选择合适的坐标纸。

作图一定要用坐标纸,常用的坐标纸有直角坐标纸、双对数坐标纸、单对数坐标纸、极坐标纸等。

选用的原则是尽量让所作图线呈直线,有时还可采用变量代换的方法将图线作成直线.2。

确定坐标的分度和标记。

一般用横轴表示自变量,纵轴表示因变量,并标明各坐标轴所代表的物理量及其单位(可用相应的符号表示)。

坐标轴的分度要根据实验数据的有效数字及对结果的要求来确定。

原则上,数据中的可靠数字在图中也应是可靠的。

即不能因作图而引进额外的误差。

在坐标轴上应每隔一定间距均匀地标出分度值,标记所用有效数字的位数应与原始数据的有效数字的位数相同,单位应与坐标轴单位一致。

要恰当选取坐标轴比例和分度值,使图线充分占有图纸空间,不要缩在一边或一角.除特殊需要外,分度值起点可以不从零开始,横、纵坐标可采用不同比例。

3。

描点。

根据测量获得的数据,用一定的符号在坐标纸上描出坐标点。

一张图纸上画几条实验曲线时,每条曲线应用不同的标记,以免混淆.常用的标记符号有☉、╂、╳、△、□等.4。

连线。

要绘制一条与标出的实验点基本相符的图线,图线尽可能多的通过实验点,由于测量误差,某些实验点可能不在图线上,应尽量使其均匀地分布在图线的两侧。

图线应是直线或光滑的曲线或折线。

5。

注解和说明。

应在图纸上标出图的名称,有关符号的意义和特定实验条件。

如,在绘制的热敏电阻—温度关系的坐标图上应标明“电阻—温度曲线";“ ╂ -实验值”;“ ╳—理论值”;“实验材料:碳膜电阻"等。

三、图解法图解法是在图示法的基础上,利用已经作好的图线,定量地求出待测量或某些参数或经验公式的方法.由于直线不仅绘制方便,而且所确定的函数关系也简单等特点,因此,对非线性关系的情况,应在初步分析、把握其关系特征的基础上,通过变量变换的方法将原来的非线性关系化为新变量的线性关系。

即,将“曲线化直”。

然后再使用图解法。

下面仅就直线情况简单介绍一下图解法的一般步骤:1.选点.通常在图线上选取两个点,所选点一般不用实验点,并用与实验点不同的符号标记,此两点应尽量在直线的两端。

如记为()11,y x A 和()22,y x B ,并用“+”表示实验点,用“☉"表示选点。

2。

求斜率。

根据直线方程b kx y +=,将两点坐标代入,可解出图线的斜率为1212x x y y k --=. 3。

求与y 轴的截距。

可解出122112x x y x y x b --=。

4。

与x 轴的截距。

记为 1221120y y y x y x X --=。

例如,用图示法和图解法处理热敏电阻的电阻T R 随温度T 变化的测量结果.(1)曲线化直:根据理论,热敏电阻的电阻-温度关系为 T bT ae R =。

为了方便地使用图解法,应将其转化为线性关系,取对数有Tb a R T +=ln ln 。

令T R y ln =,a a ln =',Tx 1=,有bx a y +'=.这样,便将电阻T R 与温度T 的非线性关系化为了y 与x 的线性关系。

(2)转化实验数据:将电阻T R 取对数,将温度T 取倒数,然后用直角坐标纸作图,将所描数据点用直线连接起来。

(3)使用图解法求解:先求出a '和b ;再求a ;最后得出T R ~T 函数关系。

四、逐差法由于随机误差具有抵偿性,对于多次测量的结果,常用平均值来估计最佳值,以消除随机误差的影响。

但是,当自变量与因变量成线性关系时,对于自变量等间距变化的多次测量,如果用求差平均的方法计算因变量的平均增量,就会使中间测量数据两两抵消,失去利用多次测量求平均的意义。

例如,在拉伸法测杨氏模量的实验中,当荷重均匀增加时,标尺位置读数依次为9876543210,,,,,,,,,x x x x x x x x x x ,如果求相邻位置改变的平均值有()()()()()[]015667788991x x x x x x x x x x x -++-+-+-+-=∆=[]0991x x -即中间的测量数据对x ∆的计算值不起作用.为了避免这种情况下中间数据的损失,可以用逐差法处理数据.逐差法是物理实验中常用的一种数据处理方法,特别是当自变量与因变量成线性关系,而且自变量为等间距变化时,更有其独特的特点.逐差法是将测量得到的数据按自变量的大小顺序排列后平分为前后两组,先求出两组中对应项的差值(即求逐差),然后取其平均值。

例如,对上述杨氏模量实验中的10个数据的逐差法处理为: 1.将数据分为两组 Ⅰ组:;,,,,43210x x x x x Ⅱ组:;98765,,,,x x x x x2。

求逐差:05x x -,16x x -,27x x -,38x x -,49x x - 3。

求差平均:()()[]490551x x x x x -++-='∆ 在实际处理时可用列表的形式较为直观,如:2x 7x 27x x - 3x8x38x x - 4x 9x49x x -但要注意的是:使用逐差法时之x '∆,相当于一般平均法中x ∆的2n 倍(n 为i x 的数据个数)。

五、最小二乘法通过实验获得测量数据后,可确定假定函数关系中的各项系数,这一过程就是求取有关物理量之间关系的经验公式。

从几何上看,就是要选择一条曲线,使之与所获得的实验数据更好地吻合。

因此,求取经验公式的过程也即是曲线拟合的过程。

那么,怎样才能获得正确地与实验数据配合的最佳曲线呢?常用的方法有两类:一是图估计法,二是最小二乘拟合法。

图估计法是凭眼力估测直线的位置,使直线两侧的数据均匀分布,其优点是简单、直观、作图快;缺点是图线不唯一,准确性较差,有一定的主观随意性。

如,图解法,逐差法和平均法都属于这一类,是曲线拟合的粗略方法。

最小二乘拟合法是以严格的统计理论为基础,是一种科学而可靠的曲线拟合方法。

此外,还是方差分析、变量筛选、数字滤波、回归分析的数学基础。

在此仅简单介绍其原理和对一元线性拟合的应用。

1。

最小二乘法的基本原理设在实验中获得了自变量i x 与因变量i y 的若干组对应数据()i i y x ,,在使偏差平方和()[]∑-2i i x f y 取最小值时,找出一个已知类型的函数()x f y =(即确定关系式中的参数)。

这种求解()x f 的方法称为最小二乘法。

根据最小二乘法的基本原理,设某量的最佳估计值为0x ,则()01200=-∑=ni ix xdx d可求出∑==ni i x n x 101即x x =0 而且可证明()()n x xdx d ni ni i22112022==-∑∑==>0说明()∑=-ni i x x 120可以取得最小值。

可见,当x x =0时,各次测量偏差的平方和为最小,即平均值就是在相同条件下多次测量结果的最佳值。

根据统计理论,要得到上述结论,测量的误差分布应遵从正态分布(高斯分布).这也即是最小二乘法的统计基础。

2。

一元线性拟合 设一元线性关系为 bx a y +=,实验获得的n 对数据为()i i y x ,(i =1,2,…,n ).由于误差的存在,当把测量数据代入所设函数关系式时,等式两端一般并不严格相等,而是存在一定的偏差.为了讨论方便起见,设自变量x 的误差远小于因变量y 的误差,则这种偏差就归结为因变量y 的偏差,即 ()i i i bx a y +-=ν根据最小二乘法,获得相应的最佳拟合直线的条件为012=∂∂∑=n i i a ν012=∂∂∑=n i i b ν若记()()2221∑∑∑-=-=i i i xx x nx x x I ()()2221∑∑∑-=-=i i i yy y ny y y I()()()∑∑∑∑•-=--=iii i i i xy yx ny x y y x x I 21代入方程组可以解出 x b y a -= xxxy I I b =由误差理论可以证明,最小二乘一元线性拟合的标准差为 ()y iii a S x x n xS •-=∑∑∑222()y i ib S x x n nS •-=∑∑22()22---=∑n bx a yS i iy为了判断测量点与拟合直线符合的程度,需要计算相关系数yy xx xyI I I r •= 一般地,1≤r 。

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