测量结果及其不确定度的有效位数_张春滨

2001年第3期总第251期 导弹与航天运载技术MISSILESANDSPACEVEHICLES No.32001SumNo.251

测量结果及其不确定度的有效位数α

张春滨(航天科技集团公司第一计量测试研究所,北京,100076)

摘要 校准证书及检测报告上的校准结果或检测结果均给出了测量结果的不确定度,并通过大量的实例,介绍了测量结果及其不确定度的有效位数,对不同情况下,与此相关的一些问题进行了讨论。关键词 测量误差,有效数字,修约。

TheSignificantFigureoftheMeasurementResultandItsUncertainty

ZhangChunbin(TheFirstResearchInstituteforMeasurementandTestofCASA,Beijing,10076)

Abstract Theuncertaintyoftheresultofacalibrationoratestingisgiveninthecertificateofcalibrationandcalibrationresultortestresultinthetestingreport.Withmanyexamples,thispaperintroducesthesignificantfiguresintheresultofameasurementanditsuncertainty.Someproblemscorrelatedwiththesignificantfigurearealsodiscussedindifferentconditions.KeyWords Measurementerror,Significantfigure,Roundoff.

1 引 言校准证书及检测报告上的校准结果或检测结果均给出了测量结果的不确定度,测量结果的报告应尽量详细,以便使用者可以正确地利用测量结果。完整的测量结果至少含有两个基本量:一是被测量的最佳估计值,在很多情况下,测量结果是在重复观测的条件下确定的。二是描述该测量结果分散性的量,即测量结果不确定度。报告测量结果的不确定度有合成标准不确定度和扩展不确定度两种方式。在报告与表示测量结果及其不确定度时,对两者数值的位数,技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》做出了相应的规定。2 测量结果不确定度的有效位数2.1 技术规范的规定根据技术规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》的规定,估计值y的数值和它的标准不确定度u

c

(y)或扩展不确定度U的数值都不应该给

出过多的位数。通常u

c

(y)和

U以及输入估计值

x

i

的标准不确定度u(

x

i

)最多为两位有效数字。虽然

在计算测量结果不确定度的过程中,中间结果的有效位数可保留多位,即在报告最终测量结果时,

uc(y)和U取一位或两位均可,两位以上是不允许的。

α收稿日期:2001202215

张春滨:男,40岁,高级工程师,主要从事温度计量工作2.2 测量结果不确定度的修约测量结果不确定度应按国家标准GB3101-1993《有关量、单位和符号的一般原则》的规定进行修约,使测量结果不确定度有效数字的位数为一位或两位。例如:一频率测量结果的标准不确定度为u(xi)=28.05kHz,要求保留两位有效数字,经修约后为28kHz。测量结果的不确定度不允许进行连续修约。即测量结果的不确定度应经一次修约后得到,而不应该经多次修约后得到。例如:U=0.1455℃,要求保留一位有效数字时,应为:U=0.1455℃=0.1℃,而不应为:U=0.1455℃=0.146℃=0.15℃=0.2℃。可见,在本例中,由于连续修约造成最终结果的误差为100◊,这是不允许的。2.3 测量结果不确定度有效位数的合理选择技术规范中规定,在通常情况下,uc(y)和U最多为两位有效数字。但保留一位有效数字时,可能导致很大修约误差,特别是当第1位有效数字较小时。 例如:经计算一温度测量结果的不确定度为0.149℃,将其修约到一位有效数字时,测量结果不确定度为0.1℃,由修约引起的误差为-0.049℃,是测量结果不确定度的49%,对评定测量结果的质量影响很大。这可能导致在某一条件下对某量进行测量时,本不满足测量技术要求的测量仪表,因测量结果不确定度的修约误差,造成计算出的测量结果不确定度达到预定技术要求的假象,对该测量工程将产生很大的损失。也可能导致在某一条件下对某量进行测量时,本应满足测量技术要求的测量仪表,因测量结果不确定度的修约误差,使计算出的测量结果不确定度达不到预定的技术要求,需要选择更高准确度等级的测量仪表,加大了测量设备成本的投入。若将测量结果的不确定度修约到两位有效数字,测量结果的不确定度为0.15℃,由修约引起的误差为0.001℃,是测量结果不确定度的1%,对评定测量结果质量的影响可以忽略不计。当修约前测量结果不确定度的第1位数字增大时,由修约引起的误差对测量结果不确定度的影响将减小。例如:用一测温仪表测量某一物体的温度,计算出其测量结果的不确定度为0.249℃,将其修约到一位有效数字时,测量结果的不确定度为0.2℃,由修约引起的误差为-0.049℃,是测量结果不确定度的24%。若测量结果的不确定度为0.349℃,将其修约到一位有效数字时,测量结果的不确定度为0.3℃,由修约引起的误差为-0.049℃,仅是测量结果不确定度的16%,即小于测量结果不确定度的1󰃗5,从误差理论上讲可忽略不计。因此,当修约前第1位有效数字为1或2时,测量结果的不确定度应取两位有效数字。3或以上时,

可用一位或两位有效数字。以上所讨论的是测量结果的不确定度可准确评定时的情况,即只考虑由修约引起的误差对测量结果不确定度的影响。在现有的技术条件下,测量结果的不确定度难以准确地进行评定时,虽然其第1位有效数字可能较小,但是测量结果的不确定度取一位有效数字仍然是合理的。

2.4 中间结果的有效位数在计算测量结果不确定度的过程中,中间结果的有效位数可保留多位。例如:一测温仪表检定结果的不确定度是由两部分组成的:一是标准器引入的标准不确定度分量u1;二是测温仪表重复性引入的标准不确定度分量u2。要求最终检定结果的合成标准不确定度取一位有效数字。假设经计算:

u1=0.149℃ u2=0.249℃

方法1:各分量互不相关,u1,u2不修约,采用方和根法直接计算检定结果的合成标准不确定度。

uc(t)=u21+u22=

0.1492+0.2492=0.290°C≈0.3℃ 方法2:若将u1,u2修约到一位有效数字时,标准不确定度为u1=0.1℃ u2=0.2℃

检定结果的合成标准不确定度为

uc(t)=u21+u22=0.12+0.22≈=0.2℃

34第3期 张春滨 测量结果及共不确定度的有效位数 由修约引起的误差为-0.1℃,是检定结果不确定度的50%。方法3:若将u1,u2修约到两位有效数字时,标准不确定度为u1=0.15℃ u2=0.25℃检定结果的合成标准不确定度为uc(t)=u21+u22= 0.152+0.252=0.29≈0.3℃由修约引起的误差为0.0℃,对检定结果的不确定度没有影响。由本例可见,若最终测量结果的不确定度取一位有效数字,中间结果的有效位数仅取一位是不够的,至少应取两位有效数字,否则可能产生很大的修约误差。2.5 测量结果不确定度的全进进位法最终测量的结果有时要将测量结果不确定度最末位后面的数都进位而不是舍去,这样不但提高了不确定度的可靠性,而且可使数据更加保险。例如:uc(y)=10.47m8,可以进位到11m8。但是测量结果不确定度的全进进位法应慎重使用,因为将末位后面的数都进位可能导致不确定度被过分扩大。例如:一电阻测量结果的合成标准不确定度为uc(y)=1.047m8,进位到2m8。这虽然提高了合成标准不确定度的可靠性,数据更加保险了,但是产生了很大的进位修约误差,使本应满足测量技术要求的仪表因此而不能使用。在满足使用要求的条件下,建议采用“三分之一”原则。即舍掉部分小于保留末位修约间隔的三分之一时,不进位,否则可以进位。例如:uc(y)=10.37m8,可进位到11m8。uc(y)=10.27m8,则不进位,uc(y)=10m8。3 测量结果的有效位数3.1 技术规范的规定规范规定:输入和输出的估计值应修约到与不确定度的位数一致。即经计算得到测量结果的不确定度以后,要按测量结果不确定度的有效位数来修约测量结果,确定测量结果的有效位数,使采用同一测量单位的测量结果及其不确定度的末位对齐。

3.2 测量结果的修约测量结果应按国家标准GB3101-1993《有关量、单位和符号的一般原则》的规定进行修约,使测量结果与不确定度的末位对齐。例如:对一电阻器的电阻值进行测量,其测量结果为y=10.057628,合成标准不确定度u

c

(y)=

27m8,据此对测量结果进行修约得:y=10.0588。

同样,测量结果不允许进行连续修约。即测量结果应经一次修约后得到,而不应该经多次修约后得到。

3.3 测量结果的补位若出现测量结果的实际位数不够而无法与测量结果不确定度的末位对齐时,应在测量结果中补零,

以与测量结果不确定度的末位对齐。例如:一砝码质量的测量结果为m=100.021

4g,扩展不确定度为U95=0.36mg,则测量结果及其不确定度应表示为m=100.02140g,U95=0.36mg(U95=0.00036g

)

需注意,若出现测量结果的实际位数不够而无法与测量结果不确定度的末位对齐时,不应对测量结果的不确定度进行修约,以使测量结果的末位与测量结果不确定度的末位对齐。例如:在用标准信号源校准分辨力为1℃的测温仪表为100℃点时,标准器将输入100℃所对应的电量值,此时被校准表指示的值为101℃。经计算,其扩展不确定度U=0.66℃。标准器输入的是标准值,在满足一定技术要求的条件下,误差很小,

且作为一个标准不确定度分量进入了扩展不确定度。若U取0.7℃,则给出校准证书时,对应的标准器温度值应为100.0℃,被校准仪表的指示值为101.0℃。即在校准结果后面补一个零以与不确定度的位数对齐。而不应将U修约为1℃,给出被校准仪表的指示值为101℃、U为1℃的校准证书。

44 导弹与航天运载技术 2001年

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测量不确定度的基本概念

测量不确定度的基本概念

3、4月份不确定度的基本概念培训一、测量不确定度的基本概念1、 测量不确定度:是表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

2、标准不确定度:以标准偏差表示的测量不确定度。

A 类-凡事能够通过实验数据用统计方法计算标准偏差。

B 类-其它不是用统计方法算出,而是基于经验或其它信息的概率分布估计的,把它转化成类似于标准偏差的量,例:电子天平带来的不确定度为3/0001.03、合成标准不确定度:将A 类和B 类不确定度按平方和开放的办法叠加起来就给出了合成标准不确定度。

4、扩展不确定度:确定测量结果区间的量,合理赋予被测量之值分布的大部分希望含于此区间。

即将合成标准不确定度乘以包含因子,最后报出U ,有效数字一般为一位,最多两位,修约时只能进位。

二、测量不确定度的来源1、标准物质的不确定度或误差;2、仪器本身固有的测量误差;3、操作人员对测量结果的影响;4、环境对测量结果的影响;5、重复测量引入的数据离散性;6、其他。

三、测量不确定度评估的基本步骤1、识别不确定度的来源;2、建立测量过程的数学模型;3、逐项评估标准不确定4、合成标准不确定度的计算;5、扩展不确定度的计算;6、报告结果(最后报出U ,有效数字一般为一位,最多两位,修约时只能进位。

)四、实例计算:2 数学模型 100036461.0%⨯⨯⨯=m v c x % 3 不确定度来源分析3.1 总酸度含量重复性测量的标准不确定度分量1u ;3.2 称量时,天平示值误差引起的标准不确定度分量2u ;3.3 消耗标准滴定溶液体积的标准不确定度分量3u ;3.4 标准滴定溶液浓度的标准不确定度分量4u ;3.5 由常数036461.0导致的标准不确定度分量5u 。

4 标准不确定度分量的评定4.1 1u 计算重复测量的平均值: %26.3111==∑=n i i x n x 单次测量的标准偏差:%05191.01)()(1012=--=∑=n x x x s i i 两次测量x 的标准偏差)(x s 为: ()%03671.02%05191.0)(===n x s x s1u 的灵敏系数为:11=∂∂=xy c %03671.0)(11==x s c u4.2 2u 的计算,实际使用的电子天平其最大允许误差为±0001.0g ,按矩形分布,取因子k =3,分布区间半宽为α=0001.0g 。

二级注册计量师基础知识及专业实务习题(三四章)

二级注册计量师基础知识及专业实务习题(三四章)

第三章第一节测量误差的处理0、测量误差和测量不确定度在量值传递与溯源过程中,数据处理是一个关键步骤。

人们在使用误差理论的过程中,又发展出了不确定度概念,如何正确使用这两个概念,是基层计量人员需要解决的问题。

一、测量误差和测量不确定度的概念1、国家技术规范(JJG1027-91)关于测量误差的定义测量误差是指测量结果与被测量真值之差。

它既可用绝对误差表示,也可以用相对误差表示。

按其出现的特点,可分为系统误差、随机误差和粗大误差。

根据定义,在实际使用中的测量误差Δ等于测量仪器的示值减对应的输入量之真值(或约定真值)XS,即Δ=X-XS。

测量误差通常可分为系统误差和随机误差两类。

误差是客观存在的,由于在绝大多数情况下,真值不能确定,所以真误差也无法知道。

我们只是在特定条件下寻求的真值近似值,并称之为约定真值。

但这个约定值也仅仅是相对于某一特定条件而言,所以人们针对真值的不确定,提出了不确定度这一概念。

2、国家技术规范(JF1059-1999)关于测量不确定度的定义表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

它按某一置信概率给出真值可能落入的区间。

此参数可以是标准差或其倍数,或说明了置信水准的区间的半宽度,其值恒为正。

不确定度用来表征被测量的真值所处量值范围,但它不是具体的真误差,它只是以参数形式定量表示了对同一量多次测量结果可能所处的范围。

不确定度按其获得方法分为A、B两类评定分量,A类评定分量是用统计方法确定的分量;B类评定分量是用非统计方法确定的分量。

二、测量误差和测量不确定度的联系和区别1、测量不确定度是误差理论的发展误差分析是测量不确定度评定的理论基础,误差和不确定度虽然定义不同,但两者他们有着密切的联系。

在不确定度B类评定时,更是离不开误差理论所得出的结果,如数据修约带来的误差、标准表带来的误差等,不确定度的概念是误差理论的应用和拓展。

2、误差和测量不确定度的具体区别(见下表)3、测量不确定度的局限性测量不确定度作为误差理论的发展,自身也存在着缺陷。

二级注册计量师基础知识及专业实务习题(三四章)

二级注册计量师基础知识及专业实务习题(三四章)

第三章第一节测量误差的处理0、测量误差和测量不确定度在量值传递与溯源过程中,数据处理是一个关键步骤。

人们在使用误差理论的过程中,又发展出了不确定度概念,如何正确使用这两个概念,是基层计量人员需要解决的问题。

一、测量误差和测量不确定度的概念1、国家技术规范(JJG1027-91)关于测量误差的定义测量误差是指测量结果与被测量真值之差。

它既可用绝对误差表示,也可以用相对误差表示。

按其出现的特点,可分为系统误差、随机误差和粗大误差。

根据定义,在实际使用中的测量误差Δ等于测量仪器的示值减对应的输入量之真值(或约定真值)XS,即Δ=X-XS。

测量误差通常可分为系统误差和随机误差两类。

误差是客观存在的,由于在绝大多数情况下,真值不能确定,所以真误差也无法知道。

我们只是在特定条件下寻求的真值近似值,并称之为约定真值。

但这个约定值也仅仅是相对于某一特定条件而言,所以人们针对真值的不确定,提出了不确定度这一概念。

2、国家技术规范(JF1059-1999)关于测量不确定度的定义表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。

它按某一置信概率给出真值可能落入的区间。

此参数可以是标准差或其倍数,或说明了置信水准的区间的半宽度,其值恒为正。

不确定度用来表征被测量的真值所处量值范围,但它不是具体的真误差,它只是以参数形式定量表示了对同一量多次测量结果可能所处的范围。

不确定度按其获得方法分为A、B两类评定分量,A类评定分量是用统计方法确定的分量;B类评定分量是用非统计方法确定的分量。

二、测量误差和测量不确定度的联系和区别1、测量不确定度是误差理论的发展误差分析是测量不确定度评定的理论基础,误差和不确定度虽然定义不同,但两者他们有着密切的联系。

在不确定度B类评定时,更是离不开误差理论所得出的结果,如数据修约带来的误差、标准表带来的误差等,不确定度的概念是误差理论的应用和拓展。

2、误差和测量不确定度的具体区别(见下表)3、测量不确定度的局限性测量不确定度作为误差理论的发展,自身也存在着缺陷。

5m钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定(精)

5m钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定(精)

钢卷尺示值误差测量结果不确定度评定报告1.概述1.1测量方法:JJG4-1999《钢卷尺检定规程》。

1.2环境条件:温度(20±5)℃,相对湿度≤75%。

1.3测量标准:标准钢卷尺。

Ⅰ级标准钢卷尺最大允许示值误差为±(0.03+0.03L)mm1.4被测对象:钢卷尺。

Ⅰ级钢卷尺最大允许示值误差为±(0.1+0.1L)mm;Ⅱ级钢卷尺最大允许示值误差为±(0.3+0.2L)mm;本文以5m钢卷尺为例,即而得出不同规格钢卷尺的示值误差测量结果不确定度。

2.数学模型ΔL = Δe式中:ΔL—钢卷尺的示值误差;Δe— 0~5m段钢卷尺在标准钢卷尺所对应的偏差读数值。

3.输入量Δe的标准不确定度的评定输入量Δe的标准不确定来源主要是测量重复性引起的标准不确定度分项u(Δe1);校准钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u (Δe2);标准钢卷尺示值误差引起的标准不确定度分项u(Δe3);拉力误差引起的标准不确定度分项u(Δe4);线膨胀系数不同,当温度偏离标准温度20℃时引起的标准不确定度分项u(Δe5);被校准钢卷尺和标准钢卷尺各自线膨胀系数有不确定度,当温度偏离标准温度20℃时引起的标准不确定度分项u(Δe6);钢卷尺和标准钢卷尺温度差引起的标准不确定度分项u(Δe7)。

3.1 测量重复性引起的标准不确定度分项u(Δe1)的评定(采用A 类方法进行评定)将被校准钢卷尺安放在检定台上,使其与标准钢卷尺平行,并使被校准钢卷尺和标准钢卷尺零位对齐,然后读出5m处示值误差,作为一次测量过程。

重复上述过程,在重复性条件下连续测量10次,得一测量列为:5000.3;5000.3;5000.2;5000.2;5000.3;5000.3;5000.3;5000.2;5000.3;5000.3平均值= 5000.27mm单次实验标准差所以u(Δe1)=s=0.049mm3.2 校准钢卷尺时人眼分辨率引起的标准不确定度分项u(Δe2)的评定(采用B类方法进行评定)由于每次测量人眼分辨率大致为0.1mm,包含因子k为,由于一次测量带有两次人眼分辨率误差,故u(Δe2)= = 0.041mm3.3 标准钢卷尺示值误差引起的不确定度分项u(Δe3)的评定(采用B类方法进行评定)。

回弹仪弹击拉簧刚度测量不确定度评定

回弹仪弹击拉簧刚度测量不确定度评定

回弹仪弹击拉簧刚度测量不确定度评定发表时间:2019-07-29T16:26:47.483Z 来源:《基层建设》2019年第14期作者:叶彬陈海林[导读] 摘要:根据测量不确定度的定义,不确定度是与测量结果相联系的参数,它不但在数值上反映测量结果的分散性,而且在技术要求上要与测量结果相一致,二者应具有相同单位,测量结果通常是被测量的估计值,示值误差或修正值。

广东省韶关市质量计量监督检测所广东韶关 512000摘要:根据测量不确定度的定义,不确定度是与测量结果相联系的参数,它不但在数值上反映测量结果的分散性,而且在技术要求上要与测量结果相一致,二者应具有相同单位,测量结果通常是被测量的估计值,示值误差或修正值。

根据《JJG817— 2011混凝土回弹仪》中对于回弹仪弹击拉簧刚度的不确定度的评定因与弹簧力值和伸长量有关,因此在不确定度的评定过程中得考虑其相关性。

关键词:不确定度;拉簧刚度;不确定度分量1 测量方法根据JJG817— 2011,混凝土回弹仪弹击拉簧刚度是用混凝土回弹仪弹击拉簧检定仪进行检定。

检定时在混凝土回弹仪弹击拉簧上加砝码,并相应读取每次加荷后刻度尺上的拉伸长度,计算混凝土回弹仪弹击拉簧刚度的值。

2 建立数学模型根据检定规程及检定方法,建立数学模型:= (1)式中:---- 拉簧刚度值(N/m);、、---- 专用砝码质量(单位:kg);---- 重力加速度9.7986 m/s;、、---- 弹出拉簧检定仪的标尺长度(单位:m)。

3 灵敏系数和方差3.1灵敏系数3.2 方差4 标准不确定度分量来源及评定4.1 由测量重复性引入的不确定度分量用混凝土回弹仪弹击拉簧检定仪对一混凝土回弹仪弹击拉簧刚度重复测量 1O 次,结果如下:表1 弹击拉簧刚度得其平均值≈785.5 N/m单次测量标准差=2.23 N/m因实际检定时取测量三次结果的平均值作为测量结果,故有4.2 由标准器具引入的不确定度分量4.2.1 由专用砝码引入的不确定度分量专用砝码(2 kg)的质量允差为 ±0.1g 属均匀分布,=式(1)中、、分别为 2 kg,4 kg,6 kg=≈0.06 g=≈0.12 g=≈0.18 g4.2.2 用标尺测量拉簧的伸长量引入的不确定度分量(1)标尺的允差为± 0.1O mm,属均匀分布,=,由此引入的标准不确定度为:(2)读数误差为 1/10 分度,即0.1 mm,属均匀分布,=,由此引入的标准不确定度为:以上各分量无相关性,得合成标准不确定度为:由于标尺测量拉簧的伸长量引入的不确定度分量不变,故===此例中,=2 kg、=4 kg、=6 kg,=0.0249 m,=O.0499 m,= 0.0750 m故弹击拉簧刚度的合成标准不确定度为:≈0.81 N/m4.3 由变换弹击拉簧角度引入的不确定度分量变换弹击拉簧角度测量3次,3次测量的弹簧刚度相差值在8.0 N/m左右,用极差法分析,则有5 合成标准不确定度。

测量不确定度评定与表示

测量不确定度评定与表示
测量不确定度是评估测量结果可靠程度的重要参数,它表征了合理赋予被测的差值,而是一个区间,反映了测量值可能的变动范围。测量误差是指测量结果与被测量真值之间的差异,但由于真值往往无法准确获得,因此误差的评定在实际操作中存在一定的困难。相比之下,测量不确定度的评定更加客观和可行,它通过分析各种影响因素对测量结果的影响程度,来评定测量结果的可靠程度。测量不确定度与测量误差在定义、合成方法以及数值关系上存在着明显的区别。误差是通过实验测量得到的,而不确定度则是通过分析评定得到的。此外,测量不确定度的应用范围广泛,包括科学研究、工程领域、质量检验、贸易结算等多个方面,对于保证测量结果的准确性和可靠性具有重要意义。

关于有效数字与不确定度的探讨


从 4 有效数 字 的定义 来 看 , 效 数字 都 与 过 去所 个 有
定义的极限误差有关 , 且其数值不大于某一位上的半个
单位 。从前面 2 定义 看这个 “ 个 某一 位” 一定是 数 值 的 不 最后 1 , 某 书 中给 出这样 的例 子 :47 位 在 “86±3和 175 86 ±1 2都是 4位 有 效 数 字 ” 。实 际上 这 也 不 符 合 定 义 , 因 为对 于 47 ±3来 说 误 差 限 为 3 这 里 的“ 一 位 ” 个 86 , 某 是
JF0 9 99 测 量不 确 定 度 的评定 与 表示 》 J 15 —19 《 的实 施 , 原 来有 效数 字 的定义 对 数据 的表 达 已不 适 应 , 此笔 者 愿 为 与大 家 就有 效数 字 的定 义进行 探讨 商榷 。
1 关于 有效 数字 的定 义理解
扩展不确定度 u的数值都不应该给 出过多 的位数。通
常 ( ) Y 和 [ 以及 输 入 估 计 值 x 的 标 准 不 确 度 度 i ( )最多 为两位有 效数字 。输 人和输 出 的估 计 值 , i] 应修 约 到 与 他 们 不 确 定 度 的 位 数 一 致 。 例 如 : 果 Y= 如 1 .5 2 0076 其 ( ) 7 S, Y应进 位到 1.5 Y =2m' 则 2 008Q。 也 就是说 当不确 定 度取 两 位 有效 数 字 时 , 出 的估 输 计 值修 约到与 他们 扩 展 不确 定 度 的位 数 相一 致 后 , 最 其 后 两位 均会是 不确定 的 , 但他 们 同样 是有 效数字 , 样上 这 面 的 1 .5Q就 是 5位有效 数字 。如 果按 照前 面 4个有 0O8 效数 字 的定义 来 判 断 1 .5Q 的有 效数 字 的 位数 , 于 008 由 (,=2m 则其最 多为 4位有效数 字 。 , ) 7 Q,

“自上而下”方法评估测量不确定度20141029

分析前 个体内/间生物学变异;采样和采样技术;样本运输、处理等
校准 CNAS-L5536
分析中 校准、测量重复性、试剂、仪器以及环境等
分析后
异常值剔除、数值修约等
“自上而下”方法评估MU
初步因果图 质控和校准品的前处理
复溶 瓶间差 分装 保存 再复融 保存 使用
校准 CNAS-L5536
试剂
维护 使用
MU评估:不精密度+偏移
参考文件简介
校准 CNAS-L5536
《Medical laboratories-Calculation and expression of measurement uncertainty》
参考文件简介
校准 CNAS-L5536
2011年左右不再采用ISO/PDTS 25680.9文件来评估医学实验室测 量不确定度。原因之一为该文件缺乏充足的计量学依据。
英国分析方法委员会(analytical methods committee, AMC)于 1995年提出“自上而下”方法评估MU。
在不需要了解每个测量不确定度来源情况下,利用实验室数据评定 测量不确定度。
MU来源
正确度/偏移 (u bias )
不精密度/实验室内复现性 (S Rw)
MU相关概念回顾
“自上而下”方法评估MU
CLSI的EP29还提出另外一种可能性,见下图:
校准 CNAS-L5536
血浆肌钙蛋白测量不确定度的分布
低浓度时不确定度的绝对值变化较小; 高浓度时不确定度的相对值变化较小; 该标准提出,确认测量程序的实验室应进行研究,作出上述的图。
“自上而下”方法评估MU 使用IQC数据评估精密度:
精密度
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测量不确定度简介


非正态分布情况下概率������、������值及不确定������(������)之间的关系
分布类别 三角 梯形������ = 0.71 矩形(均匀) 反正弦 两点 ������(%) 100 100 100 100 100 ������ 6 2 3 2 1 ������(������) a/ 6 a/2 a/ 3 a/ 2 a
-
当������������ 互不相关时 ������ ������ =
2 ������������ 2 2 ������ ������ (������������ ),即 ������=1 ������������ ������
������ ������ =
������������ 2 2 ������ ������ (������������ ) ������=1 ������������ ������
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������ ������=1
������������ ������������ ������ ������=������+1 ������������ ������������ ������ ������ ������
������������ , ������������ ������ ������������ ������(������������ )
-
一般地,只有当输入量正相关时,被测量的不确定度才是输入变量的误差/不确定度的 线性求和;当测量值之间是弱相关或不相关时,直接线性求和的计算过于保守。
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Internal usage only
扩展不确定度
扩展不确定度:合成标准不确定度与一个大
于1的数字因子的乘积
置信度为95%时置信因子k的值与自由度v的关系

环境监测数据处理及不确定度评定讲诉

辐射环境监测数据处理及不确定度评定沙连茂(中国辐射防护研究院)2010年12月目录1 数据的修约和样本特征数的计算1.1 有效数字和修约规则1.2 反映数据集中位置的特征数1.3反映数据离散程度的特征数2 放射性测量数据的处理2.1 放射性测量数据的统计涨落2.2 放射性衰变的泊松分布特性2.3 误差传递2.4 有本底存在时计数误差的控制2.5 测量结果非随机误差的检验3探测限附近测量数据的处理3.1探测限的基本概念3.2 处理和表述低于探测限数据时存在的问题3.3 处理探测限附近数据的基本考虑4 测量结果不确定度的评定和报告4.1 测量不确定度的基本概念4.2 测量不确定度的评定过程和方法4.3 测量不确定度的报告4.4 测量不确定度评定的实例环境监测数据处理及不确定度评定沙连茂(中国辐射防护研究院)一切测量结果都有误差。

误差又都不能完全确知,只能合理地估计、有效地控制和准确地描述。

对待含有随机误差的数据,只能应用以随机变量的定量规律为基础的、由局部观察估计总体的数理统计方法进行处理。

被大量随机变化的相关因素干扰的监测数据,可藉助统计方法有效地提取出来,进行科学的分析、解释和推断。

所以数理统计是数据处理中必要的重要手段。

环境监测中数据处理的主要目的是:(1)(2)科学地分析和解释环境监测中获得的(3)分析误差的来源及其相对大小,为合理安排监测计划提供依据。

1 数据的修约和样本特征数的计算1.1 有效数字和修约规则一个量值的绝对误差小于或等于其末位上单位的1/2时,这个数值从第一个非零字起到最末一位数字上的全部数字为有效数字。

一个由有效数字组成的数值除末位数字是不准确的外,其余数字都是准确的。

在记录测量结果时,一般只应保留一位不准确的数字。

一个量值的有效数字的位数是其准确程度的粗略反映,一个有n位有效数字的量值,它的相对误差限的范围在5×10-n~5×10-(n+1)之间。

运算中有效数字的修约规则都是为了简化计算而又使结果能满足有效数字位数与相对误差限关系的要求而确定的。

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