电工测量中测量不确定度与误差的区别
误差和不确定度的区别和联系
误差与不确定度的概念比较实验教学中关于误差和不确定度的区别和联系，是学生感到难以理解并准确掌握的概念之一，本文将对此比较总结如下。
1误差和不确定度的定义1.1 误差的概念 各被测量量在实验当时条件下均有不依人的意志为转移的真实大小，此值被称为被测量的真值。
即真值就是被测量量所具有的、客观的真实数值。
然而实际测量时，总是由具体的观测者，通过一定的测量方法，使用一定的测量仪器和在一定的测量环境中进行的。
由于受到观测者的操作和观察能力，测量方法的近似性，测量仪器的分辨力和准确性，测量环境的波动等因素的影响，其测量结果和客观的真值之间总有一定的差异。
测量结果与真值的差为测量值的误差，即测量值(x)-真值(a)=误差(ε)在实验中通常要处理的来源于测量值的误差有两类：偶然误差和系统误差。
对于偶然误差，有算术平均值作为被测量真值的最佳估计值，相应的误差有标准偏差s ，它的定义为 1)(12--=∑=n x x s n i i------------------------------(1)式中n 为测量值的个数。
对于算术平均值的标准偏差，用来表示算术平均值的偶然误差，表达式为 n s x s /)(=------------------------------------(2)二者的统计意义是，标准偏差小的测量值，其可靠性较高。
对于系统误差，不能用统计的方法评定不确定度，首先要对实验理论分析或对比分析之后，可以得知其系统误差的来源，并可采取一定的措施去削减系统误差。
例如由于天平左右臂长不完全相同导致的系统误差，可将物体放在天平左盘、右盘上各称一次取平均去消除，而对于单摆周期与振幅有关，缩小振幅可以减小此项系统误差，在测量要求更高时，可根据理论分析得出的修正公式去补正。
1.2 不确定度的概念 测量不确定度则是评定作为测量质量指标的此量值范围，即对测量结果残存误差的评估。
设测量值为x ，其测量不确定度为u ，则真值可能在量值范围(x-u ，x+u)之中，显然此量值范围越窄，即测量 不确定度越小，用测量值表示真值的可靠性就越高。
不确定度与误差
误差与不确定度在定义上的区别：误差定义是测量值与真值之差，是一个确定值,但真值是一个理想的概念，真值的传统定义为：当某量能被完善地确定并能而且已经排除了所有测量上的期限时，通过测量所得到的量值.真值虽然客观存在,但通过测量却得不出，（因为测量过程中总会有不完善之处，因此一般情况下不能计算误差，只有少数情况下，可以用准确度足够高的实际值来作为量的约定真值，即对明确的量赋予的值，有时叫最佳估计值、约定值或参考值，这时才能计算误差。
）误差也就无法知道.而误差加前缀的名词如标准误差，极限误差等其值是可以估算的,但它们表示的是测量结果的不确定性，与误差定义并不一致。
测量不确定度是测量结果带有的一个参数，用以表征合理赋予被测量值的分散性,它是被测量真值在某一个量值范围内的一个评定。
显然，不确定度表述的是可观测量-—测量结果及其变化，而误差表述的是不可知量——真值与误差,所以，从定义上看不确定度比误差科学合理。
误差理论与不确定度原理在分类上的区别以往计算误差时，首先要分清该项误差属于随机误差还是系统误差。
随机误差是在同一量的多次测量中以不可预知的方式变化测量误差分量。
电表轴承的摩擦力变动、螺旋测微计测力在一定范围内随机变化、操作读数时在一定范围内变动的视差影响、数字仪表末位取整数时的随机舍入过程等，都会产生一定的随机误差分量.VIM93中随机误差的定义为：测量结果与在重复性条件下,对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差.（重复性条件包括：相同的测量程序；相同的观测者；在相同的条件下使用相同的测量仪器；相同地点;在短时间内重复测量)。
随机误差分量是测量误差的一部分,其大小和符号虽然不知道,但在同一量的多次测量中,它们的分布常常满足一定的统计规律.系统误差：在同一被测量的多次测量过程中,保持恒定或以可预知方式变化的测量误差分量称为系统误差，简称系差。
系统误差包括已定系统误差和未定系统误差。
已定系统误差是指符号和绝对值已经确定的误差分量.测量中应尽量消除已定系统误差，或对测量结果进行修正,得到已修正结果。
浅谈测量仪器仪表不确定度与误差的区别
浅谈测量仪器仪表不确定度与误差的区别测量不确定度和误差是计量学中研究的基本命题，也是计量测试人员经常运用的重要概念之一。
它直接关系着测量结果的可靠程度和量值传递的准确一致。
然而很多人由于概念不清，很容易将二者混淆或误用，本文结合学习《测量不确定度评定与表示》的体会，着重谈谈二者之间的不同之处。
首先要明确的是测量不确定度与误差二者之间概念上的差异。
测量不确定度表征被测量的真值所处量值范围的评定。
它按某一置信概率给出真值可能落入的区间。
它可以是标准差或其倍数，或是说明了置信水准的区间的半宽。
它不是具体的真误差，它只是以参数形式定量表示了无法修正的那部分误差范围。
它来源于偶然效应和系统效应的不完善修正，是用于表征合理赋予的被测量值的分散性参数。
不确定度按其获得方法分为A、B两类评定分量。
A类评定分量是通过观测列统计分析作出的不确定度评定，B类评定分量是依据经验或其他信息进行估计，并假定存在近似的“标准偏差”所表征的不确定度分量。
误差多数情况下是指测量误差，它的传统定义是测量结果与被测量真值之差。
通常可分为两类：系统误差和偶然误差。
误差是客观存在的，它应该是一个确定的值，但由于在绝大多数情况下，真值是不知道的，所以真误差也无法准确知道。
我们只是在特定的条件下寻求最佳的真值近似值，并称之为约定真值。
通过对概念的理解，我们可以看出测量不确定度与测量误差的主要有以下几方面区别：一.评定目的的区别：测量不确定度为的是表明被测量值的分散性；测量误差为的是表明测量结果偏离真值的程度。
二.评定结果的区别：测量不确定度是无符号的参数，用标准差或标准差的倍数或置信区间的半宽表示，由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定，可以通过A，B两类评定方法定量确定；测量误差为有正号或负号的量值，其值为测量结果减去被测量的真值，由于真值未知，往往不能准确得到，当用约定真值代替真值时，只可得到其估计值。
三.影响因素的区别：测量不确定度由人们经过分析和评定得到，因而与人们对被测量、影响量及测量过程的认识有关；测量误差是客观存在的，不受外界因素的影响，不以人的认识程度而改变；因此，在进行不确定度分析时，应充分考虑各种影响因素，并对不确定度的评定加以验证。
测量不确定度与测量误差的区别
测量不确定度与测量误差的区别
1定义：测量误差表明测量结果偏离真值，是一个差值
测量不确定度表明测量之值的分散性，是一个区间。
用标准偏差、标准偏差的倍数、或说明了置信水平的区间半宽度来表示。
2分类：测量误差按出现于测量结果中的规律，分为随机误差和系统误差两类，它们都是无限多次测量的理想概念
测量不确定度按是否用统计方法求得，分为A类评定和B类评定两种评定方法。
它
们都以标准不确定度表示
3可操作性：测量误差由于真值末知，往往不能得到测量误差的值。
当用约定真值代替真值时，可以得到测量误差的估计值。
测量不确定度可以由人们根据实验、资料、经验等信息进行评定，从而可以定量
确定测量不确定度的值。
4数值符号：测量误差:非正即负，不能用正负号表示。
测量不确定度:是一个无符号的参数，当由方差求得时，取其正平方根。
5合成方法：测量误差：各误差分量的代数和。
测量不确定度：当各分量彼此独立时用方和根法进行合成，否则应考虑加入相
关项。
6结果修正：测量误差：已知系统误差的估计值时，可以对测量结果进行修正，得到已修正的测量结果。
测量不确定度：不能用测量不确定度以测量结果进行修正。
对已修正测量结果
进行不确定度评定时，应考虑修正不完善引入的不确定度分量。
7结果说明：测量误差：客观存在的，不以人的认识程度而转移。
误差属于给定的测量结果，相同测量结果具有相同的误差，而与得到该测量结果的测量仪器和测量方法无
关。
测量不确定度：与人们对被测量、影响量、以及测量过程的认识有关。
合理赋予
被测量的任一个值，均具有相同的测量不确定度。
测量不确定度与误差的区别
［１］ 刘智敏．不确定度及其实践［Ｍ］．北京： 中国标准出版社，２０００． ［２］ 李晓东，李晓 玲．测 量 不 确 定 度 的 相 关 概 念 及 评 定 方 法 的 探 讨 ［Ｊ］． 理 化 检 验（物 理 分 册），２００２，（１１）． ［３］ 王 承 忠．测 量 不 确 定 度 与 误 差 的 区 别 及 在 评 定 中 应 注 意 的 问 题 ［Ｊ］． 物 理 测 试，２００４，（１）． ［４］ 倪桂才，韩中枢，姜素霞．测量不确定度评定及应用实例［Ｊ］．计 量 与 测 试 技 术，２００４，（２）． ［５］ 贾翠红，赖恒，雷晋萍．测量不确定度及其估算［Ｊ］．福建师范大 学 学 报（自 然 科 学 版），２００７，（１）． ［６］ 陈明．不确定度与误差的差异及评定［Ｊ］．福建质量信息，２００７， （６）．
［关键词］ 测量不确定度； 误差； 区别
测量不确定度是测量质量的一个极其重要的指标， 其广 泛应用于计量、标准、认可认证、质量监督等部门。１９８６ 年， 国 际不确定度工作 组 开 始 制 订“ 测 量 不 确 定 度 表 示 指 南 ”， 简 称 ＧＵＭ。经广泛研究讨论， １９９３ 年， ＧＵＭ 由国际标准化组织等 ７ 个国际组织批准、发布实施。ＧＵＭ 对校准和检测具有极为重 要的意义， 相对于传统的以误差论测量结果， 引入不确定度 无疑是测量技术认识进步的标志。这些规范和标准的发布不 是对长期使用的“测 量 误 差 ”的 完 全 否 定 ， 而 是 误 差 理 论 和 测 量统计学的发展。为了避免由于概念不清， 将二者混淆或误 用， 本文系统地对测量不确定度和误差进行辨析。
二、二者的主要区别
（ 一） 评价目的区别 测量不确定度的目的是表明被测量值的分散性； 而误差 是表明测量结果偏离真值的程度。目前， 在评论测量结果时， 一般不采用误差评定而采用不确定度来评定和表示主要原 因。传统的误差评定在实践中遇到了两方面的问题： 一方面 在测量结果的误差表示时遇到了概念上的麻烦， 如求其真 值； 另一方面， 不同领域和不同的人往往对误差的处理方法 各有不同的见解， 以致造成方法上的不统一。所以， 就产生了 不 确 定 度 来 统 一 评 价 测 量 结 果 。采 用 不 确 定 度 评 定 和 表 示 这 一趋势的出现， 并不仅仅是将“误差”改为“不确定度”这么简 单， 而是在评价测量结果及表示上重要的观念改变。 （ 二） 评价结果的区别 测量不确定度是无符号的参数， 用标准差或标准差的倍 数或置信区间的半宽表示， 由人们根据 实 验 、资 料 、经 验 等 信 息进行评定， 可以通过 Ａ， Ｂ 两类评定方法定量确定。
误差和不确定度的区分
误差和不确定度区分一．区分误差和不确定度误差定义为被测量的单个结果和真值之差，所以，误差是一个单个数值。
原则上已知误差的数值可以用来修正结果。
误差是一个理想的概念，不可能被确切地知道。
不确定度是以一个区间的形式表示，如果是为一个分析过程和所规定样品类型做评估时，可适用于其所描述的所有测量值，一般不能用不确定度数值来修正测量结果。
二．误差和不确定度的差别还表现在修正后的分析结果可能非常接近于被测量的数值，因此误差可以忽略。
但是，不确定度可能还是很大，因为分析人员对于测量结果的接近程度没有把握。
测量结果的不确定度并不可以解释为代表了误差本身或经修正后的残余误差。
通常认为误差含有两个分量，分别称为随机分量和系统分量;随机误差通常产生于影响量的不可预测的变化。
这些随机效应使得被测量的重复观察的结果产生变化。
分析结果的随机误差不可消除，但是通常可以通过增加观察的次数加以减少。
实际上算术平均值或一系列观察值的平均值的实验标准差不是平均值的随机误差。
它是由一些随机效应产生的平均值不确定度的度量。
由这些随机效应产生的平均值的随机误差的准确值是不可知的。
系统误差定义为在对于同一被测量的大量分析过程中保持不变或以可以预测的方式变化的误差分量。
它是独立于测量次数的，因此不能在相同的测量条件下通过增加分析次数的办法使之减小。
恒定的系统误差，例如定量分析中没有考虑到试剂空白，或多点设备校准中的不准确性，在给定的测量值水平上是恒定的，但是也可能随着不同测量值的水平而发生变化。
在一系列分析中，影响因素在量上发生了系统的变化，例如由于试验条件控制得不充分所引起的，会产生不恒定的系统误差。
例1、在进行化学分析时，一组样品的温度在逐渐升高，可能会导致结果的渐变。
例2：在整个试验的过程中，传感器和探针可能存在老化影响，也可能引入不恒定的系统误差。
测量结果的所有已识别的显著的系统影响都应修正。
注意测量仪器和系统通常需要使用测量标准或标准物质来调节或校准，以修正系统影响。
误差和不确定度的区别和联系
误差与不确定度的概念比较实验教学中关于误差和不确定度的区别和联系，是学生感到难以理解并准确掌握的概念之一，本文将对此比较总结如下。
1误差和不确定度的定义1.1 误差的概念 各被测量量在实验当时条件下均有不依人的意志为转移的真实大小，此值被称为被测量的真值。
即真值就是被测量量所具有的、客观的真实数值。
然而实际测量时，总是由具体的观测者，通过一定的测量方法，使用一定的测量仪器和在一定的测量环境中进行的。
由于受到观测者的操作和观察能力，测量方法的近似性，测量仪器的分辨力和准确性，测量环境的波动等因素的影响，其测量结果和客观的真值之间总有一定的差异。
测量结果与真值的差为测量值的误差，即测量值(x)-真值(a)=误差(ε)在实验中通常要处理的来源于测量值的误差有两类：偶然误差和系统误差。
对于偶然误差，有算术平均值作为被测量真值的最佳估计值，相应的误差有标准偏差s ，它的定义为 1)(12--=∑=n x x s n i i------------------------------(1)式中n 为测量值的个数。
对于算术平均值的标准偏差，用来表示算术平均值的偶然误差，表达式为 n s x s /)(=------------------------------------(2)二者的统计意义是，标准偏差小的测量值，其可靠性较高。
对于系统误差，不能用统计的方法评定不确定度，首先要对实验理论分析或对比分析之后，可以得知其系统误差的来源，并可采取一定的措施去削减系统误差。
例如由于天平左右臂长不完全相同导致的系统误差，可将物体放在天平左盘、右盘上各称一次取平均去消除，而对于单摆周期与振幅有关，缩小振幅可以减小此项系统误差，在测量要求更高时，可根据理论分析得出的修正公式去补正。
1.2 不确定度的概念 测量不确定度则是评定作为测量质量指标的此量值范围，即对测量结果残存误差的评估。
设测量值为x ，其测量不确定度为u ，则真值可能在量值范围(x-u ，x+u)之中，显然此量值范围越窄，即测量 不确定度越小，用测量值表示真值的可靠性就越高。
测量不确定度与误差的区别及在评定中应注意的几个问题
定值。这样的区间， 以某一概率 （ ９ ％或 是 如 ５
一
６８ ７
第 ２ 卷增刊 ４ ２０ 年 １ 月 ０４ ０
冶 金 分 析 Ｍｅ ｌｒｉ ｌ ｌ ｉ ｔｌ ｇ ａＡ ａ ｓ ａｕ ｃ ｎ ｙ ｓ 表 １ 测Ａ误差与测且不确定度的主要区别
Ｖ ｌ ４ Ｓｐｌ ｏ． ｕｐ． ２ห้องสมุดไป่ตู้，
第２ ４卷增刊
２０ ０ ４年 １ ０月
冶 金 分 析 Ｍｅ ｌ ｒｉ ｌ ｌ ｉ ｔｌ ｇ ａＡ ａ ｓ ａｕ ｃ ｎ ｙ ｓ
Ｖ ｌ ４ Ｓ ｐｌ ｏ． ｕｐ． ２ ，
Ｏｃｏ ｅ ， ０ ｔｂ ｒ ２ ４ ０
文章编号：００ ５ １２０ ） 一０７ 一 ４ １０ 一７７ （０４ 增 ６８ ０
Ｏ ｔｂ ｒ ２ ０ ｃｏ ｅ ， ４ ０
Ｔｂ １ ｊｒ ｔ ｃｏ ｂｔｅ ｅｒｒ ｅ ｕｅ ｅｔ ｕｃｒ ｉ ｙ ｍ ａｕｅ ｅｔ ａ． Ｍａ ｄ ｉ ｔｎ ｗ ｅ ｒ ｏ ｍ ａ ｒ ｎ ａｄ ｅ ａ ｔ ｉ ｅｓｒ ｎ ｏ ｉ ｎ ｉ ｅ ｎ ｏ ｆ ｓ ｍ ｓ ｎ ｎ ｔ ｎ ｎ ｍ
存在 ， 是描述不确定度可靠性的参数 存在， 若知晓分布时， 可根据置信概率给出置信区间 有关 ， 特别是 Ｂ类分量评定与 Ｕ Ｐ的给出
自由度 置信概率 与分布的关系
不存在
无
２ 测量不确定度评定中应注意的一
些 问题
我国已进人 ＷＴ 由于经济全球化和高科 Ｏ， 技迅猛发展的需要 ， 我国许多实验室已通过 了中 国实验室国家认可委员会 （ Ｎ Ｌ 认可， ＣＡ ） 还有许 多实 验 室 正 准 备 认 可。根 据 Ｇ ／ １４ １一 Ｂ Ｔ ５８ ２０ｉ ＩＯ ＩＣ ７２ ：９９ ００ ｔ ／ １０５ ９ ）检测和校准实验室 ｄＳ Ｅ １ 《 的通用要求》 Ｃ Ａ ／ Ｃ １ ２０ 《 或 Ｎ Ｌ Ａ ０ ： ２ 检测和校准 ０
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电工测量中测量不确定度与误差的区别
测量不确定度是指依据所用到的信息，表征给予被测量量值分散性的非负参数。
误差是指测得的量值减去参考量值。
测量不确定度表征被测量的真值所处量值范围的评定。
它按某一置信概率给出真值可能落入的区间。
它可以是标准差或其倍数，或是说明白置信水准的区间的半宽。
它不是详细的真误差，它只是以参数形式定量表示了无法修正的那部分误差范围。
它来源于偶然效应和系统效应的不完善修正，是用于表征合理给予的被测量值的分散性参数。
详细到两者的区分，主要表现在下面几个方面：
一、评定目的的区分
测量不确定度为的是表明被测量值的分散性；
测量误差为的是表明测量结果偏离真值的程度。
二、评定结果的区分
测量不确定度是无符号的参数，用标准差或标准差的倍数或置信区间的半宽表示，由人们依据试验、资料、阅历等信息进行评定，可以通过A，B两类评定方法定量确定；
测量误差为有正号或负号的量值，其值为测量结果减去被测量的真值，由于真值未知，往往不能精确得到，当用商定真值代替真值时，只可得到其估量值。
三、影响因素的区分
测量不确定度由人们经过分析和评定得到，因而与人们对被测量、影响量及测量过程的熟悉有关；
测量误差是客观存在的，不受外界因素的影响，不以人的熟悉程度而转变；
因此，在进行不确定度分析时，应充分考虑各种影响因素，并对不确定度的评定加以验证。
否则由于分析估量不足，可能在测量结果特别接近真值(即误差很小)的状况下评定得到的不确定度却较大，也可能在测量误差实际上较大的状况下，给出的不确定度却偏小。
四、按性质区分上的区分
测量不确定度不确定度重量评定时一般不必区分其性质，若需要区分时应表述为：“由随机效应引入的不确定度重量”和“由系统效应引入的不确定度重量”；
测量误差按性质可分为随机误差和系统误差两类，按定义随机误差和系统误差都是无穷多次测量状况下的抱负概念。
五、对测量结果修正的区分
“不确定度”一词本身隐含为一种可估量的值，它不是指详细的、准确的误差值，虽可估量，但却不能用以修正量值，只可在已修正测量结果的不确定度中考虑修正不完善而引入的不确定度；
而系统误差的估量值假如已知则可以对测量结果进行修正，得到已修正的测量结果。
一个量值经修正后，可能会更靠近真值，但其不确定度不但不减小，有时反而会更大。
这主要还是由于我们不能准确的知道真值为多
少，仅能对测量结果靠近或离开真值的程度进行估量而已。