用实验标准偏差估计随机误差影响的方法
------随机误差是由随机因素引发的误差,因为随机因素的不可预计和多样性,因此随机误差不可消除,只能通过多次重复测量加以控制,降低随机误差。
------实验标准差
用有限次测量的数据得到的标准差的估计值成为实际标准差,用符号s表示。实验标准差是表征测量值分散性的量。
多次测量的算术平均值的试验标准偏差在理想情况下是单次测得值试验标准偏差的
(n为测量次数)
(一)几种常见的试验标准偏差的估计方法
在相同条件下,对同一被测量X作n次重复测量,每次测得值为x,测量次数为n,测试眼标准偏差可按以下几种方式估计。
- 贝塞尔公式法------适合于测量次数较多的情况
- 极差法------一般在测量次数较小时采用该法。
- 较差法------适用于频率稳定度测量或天文观测等领域
(二)各种估计方法的比较
贝塞尔公式是计算试验标准偏差的一种基本方法,适用于各种分布类型。在GUM中都是采用这类世界利用方差的计算方法。
极差法的突出有点是计算量小,但对数据的利用率不如贝塞尔公式法,在非计算机时代是最常用的方法。
极差法更适用于随机过程的方法分析。
算数平均值及其实验标准差的计算
(一)算数平均值的计算
在相同条件下对测量X进行有限次重复测量,得到一系列测量值x1,x2,x3,...xn,算数平均值为:
(二)算数平均值实验标准差的计算
若测量值的试验标准偏差为是s(x),则算数平均值的试验标准偏差s(x)为
(三)算数平均值的应用
由于算术平均值是数学期望的多次重复测量的最佳估计值,所以通常用算术平均值作为测量结果的值。