讲分布,算方差,是不确定度理论的基础。这一套对系统误差。行得通吗?
如何分析处理系统误差,是测量计量学的基础。笔者在着力探索。
系统误差,是误差的主要部分。通常,测量仪器的误差,以系统误差为主。有个别比较性仪器,如频标比对器,不能完成对量值的独立测量,是相对比较仪器,只有随机误差。但这类仪器极少。测量计量,必须重视系统误差!
随机误差,是可以通过多次测量而减小的,甚至达到可以忽略的程度。而系统误差不行。系统误差在重复测量中,是个不变的值,因而不能用多次测量的方法减小系统误差。
现代测量计量学理论的侧重点是随机误差,方向偏了。系统误差被忽视,甚至被歪曲。这就产生了大量违背事实、有害于实际工作的不当认识。必须大力匡正之!
1 两种统计
精密测量必须进行统计测量。统计平均是测量计量的基本概念、基本方法。
有两种统计。
第一种统计是“时域统计”。用一台测量仪器测量同一个被测量。测量依时间顺序进行。N次测量的N个测得值数据对应时间轴上的N个点。N是采样点数,20到100.
量值分布图的概念是:测得值出现的概率密度对测得值的函数关系。
量值分布图,通常用统计直方图来描述与逼近。把测得值可能出现的区间,分成10等格或20 等格。以小格的值为横坐标,以出现在该格中的测得值数为纵坐标,画横线。各格的阶跃横线构成的图形,就是统计直方图。
仪器出厂,走向广阔的应用领域。对一台测量仪器,验收、计量、应用测量;
分析研究、误差合成、测量结果表达,都是针对这一台仪器,而与该厂出品的其他仪器无关。生产中造就这台仪器的系统误差与随机误差,将在其使用寿命期内表现。因此,实用的测量、计量、比较、统计都是依时进行的,都是“时域统计”。
可正可负可大可小的快速变化的误差是随机误差,而恒值的或慢变化(有规或无规)的误差,是系统误差。实用的统计都是以上所述的第一种统计。
第二种统计是“台域统计”。用100台同规格仪器,同时测量计量标准。
比较、统计在100台仪器间进行。这时的统计图,横坐标是系统误差值(测得值减标准值),纵坐标是出现该系统误差值的台数。换算成概率,就是一台具体仪器取系统误差为此值的概率。
现在有一种计量校准说法:说系统误差有随机性,或说系统误差是随机的。这种说法仅仅适用于第二种统计。