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请教两道关于有关标准方差的问题!

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lhy118 发表于 2009-10-11 17:12:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近遇到两道关于标准方差的题,自己百思不得其解,特来请教大家,最好是能解释的详细些,在这先谢谢了!

1、某量测量9次,标准差为0.06,则算术平均值的标准差当独立测量时为(     ),当完全相关测量时为(    )。


2、用一根米尺测量9米距离,作9次独立测量,每次标准差为0.3mm,则9米的标准差为(       ),9米的平均误差为(     )
huang373 发表于 2009-10-11 22:24:29 | 显示全部楼层
这两道题出的不好,有错误。
第一题是说对某个被测量单独测量九次,看题的意思应该是说单次测量的标准差是0.06     求这9次测量分别在满足重复性条件下时的算术平均值标准差 和 在9次测量不满足重复性条件,而且每次测量之间完全相关时的算术平均值标准差。
解答:第一问答案为 0.06/3=0.02 参看JJG1059 第4.1条。第二问有毛病参看JJG1059 第4.7条  完全相关这个词用的有毛病,不能这样用。揣测出题人的本意大概是,9次之间“完全正相关”,所以多次测量的平均值的标准偏差和单词测量值的标准偏差一样为0.06
相关性是用来表示不同量,通常是不同分量之间的关系。

第二题出的毛病更大,逻辑有点混乱,或者说是表述矛盾。
看题意好象是说对约定真值为9米的一段距离进行9次测量,每次测量结果的标准偏差为0.3米,
则真值9米的标准差为零,把每一次测量值的测量误差的数学期望加起来然后除以测量次数 最后结果是多少。


总结:出题人水平不咋地,概念不清,表述不规范。
无量 发表于 2009-10-11 22:24:36 | 显示全部楼层
我认为这2道题都有问题。
先说第一道:
第一个括号没什么好说的,第二个括号:现有计算标准差都是以JJF1059为依据的,条件中的0.06大概也是用贝塞尔公式得到的,但JJF1059中贝塞尔公式的前提条件是n次观测结果相互独立,如果完全相关,则0.06就不成立,又没有9次原始观测结果,也就是说没有已知条件,这题还怎么算?
第二道:第一个括号也没什么好说的。第二个括号:要计算平均误差就要知道平均值和真值,但该题只给出一个条件(9米),算是真值?不知道测量结果的平均值,自然也就没法计算平均误差。
唉~~~,难道出题的人就没提前自己做一启遍?!:loveliness:
yxaoxiao 发表于 2009-10-12 19:40:52 | 显示全部楼层
我认为这两道题目没有问题,可以计算,考察的是中心极限定理的知识。
无量 发表于 2009-10-13 14:10:59 | 显示全部楼层
跟您学一招,麻烦您列出用中心极限定理解题的过程。
:victory:
星空漫步 发表于 2009-11-6 17:37:02 | 显示全部楼层
3# yxaoxiao
仅仅测量了9次,就能够得出算术平均值的标准偏差,不太理解您的求解方法,请赐教!
无量 发表于 2009-11-6 22:45:23 | 显示全部楼层
“3# yxaoxiao
仅仅测量了9次,就能够得出算术平均值的标准偏差,不太理解您的求解方法,请赐教!”

麻烦您看一下JJF1059第4.1第12行
星空漫步 发表于 2009-11-7 05:19:58 | 显示全部楼层
JJF1059第4.1第12行

请问 无量

是“测量结果的标准不确定度为(公式粘贴不上,就是S的根号N=U那个)这句话吗?
如果是这句话,含义我到还可以理解,但别忘了这句话下面还有“观测次数n应充分多,....”这句话呢,
所以我并不认为只观测了9次,就能够获得准确的结果,那样的话,对现场测量人员的误导是否太大了呢?
我个人认为9次也就能得到一个不很准确的算术平均值,由于N太小,所以直接用那个除以根号N的公式计算其标准偏差,是不准确的。
无量 发表于 2009-11-8 22:41:14 | 显示全部楼层
一般认为,n>=6次即可应用贝塞尔公式计算实验室标准差。
当然n越大,计算结果的可靠性越高。
如果知道了单次测量的标准偏差s,即使n再小些也能计算平均值及其实验室标准差(比如,应用合并样本标准偏差时,如果实际只测量2次,JJF1059第4.1第12行的公式也能应用)
星空漫步 发表于 2009-11-9 06:11:15 | 显示全部楼层
9楼的:您好!

在我的个人学习记录中,n<10,一般采用极差法;应用贝塞尔公式n的理想值为30~50,如果n<10的话,应用时需要引如一个修正系数。有些遗憾,资料出处忘了,印象中好象是计量专业的教科书,关于数据处理的。

以上,仅供参考。有认识不对或不足的地方,欢迎指正。
星空漫步 发表于 2009-11-9 13:03:53 | 显示全部楼层
关于8楼的“如果知道了单次测量的标准偏差s,即使n再小些也能计算平均值及其实验室标准差......”之说

补充一点个人看法:
单次测量的标准偏差从何而来?我认为应该还是多次测量结果的统计,所以次数太少的话,结果不会太准确的。
若n=2,个人经验看来,只能用极差法来估算,此时,其准确度有多少,我就不清楚了。

个人看法,仅供参考。
无量 发表于 2009-11-18 13:43:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 无量 于 2009-11-18 13:45 编辑

应用贝塞尔公式,测量次数当然是越多越好。将是次数的提高导致计算结果的可靠性提高,即实验标准差与真正的标准偏差更为接近。可靠性计算公式:=√(1/2(n-1),对10~50次的分别为:
10---24%
20---16%
30---13%
40---11%
50---10%
可见,无限增加测量次数,可靠性并不是成比例提高。
所以我认为,20次~30次是合适的次数。但10次仍然能够应用贝塞尔公式,极差法所得结果的可靠性更低。
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