计量论坛

 找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索

[概念] 误差处理的要点:方差与方根的区别

[复制链接]
史锦顺 发表于 2021-5-8 10:00:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 史锦顺 于 2021-5-9 06:40 编辑

                误差处理的要点:方差与方根的区别
-
                                                                                                    史锦顺
-
摘要
       方差、标准方差(实用的是其根值)是“量值”的表征量,其中的“差”,是量值的差。
       对误差量来说,无论是系统误差还是随机误差,由量值差计算得出之后,就成为有特定性质的量,独立的量;测量计量理论与实践,就要直接处理误差,或以误差为对象来讨论问题。此时计算式的依据量与表征量是误差元自身,没有“差”的含义,因此应称为“方均根”、“方和根”、“方根”等。
       如上的划分,体现了系统误差与随机误差处于同一层面上,二者的区分与合成等的处理方法,就不至于错位了。
       按本文的话语体系,讨论误差时的“协方差”,变成“误差的协方根”,就不会出现如国家规范《JJF1059》、世界规范GUM【附录一】中的系统误差“协方差”为零的错误。同时也就不存在系统误差的 “分布”、“相关性”等难题,也就不再犯其所涉及的错误。

一、关于误差的基本概念
1 误差元与误差范围
       测量得到的最基本的元素是测量值。测量值与被测量的实际值的差距称误差。误差是个泛指概念,误差包括误差元与误差范围两个概念。
       定义1 误差元
       误差元等于测量值减实际值。可正可负。
       定义2 误差范围
       误差范围是误差元的绝对值的一定概率(大于99%)意义上的最大可能值。恒正。
       误差元是误差理论的元素,是基础概念,没有不行,但只在误差分析时用。误差范围包容着可能的误差元。误差范围是实用的功能单元,由它构成研制场合与计量场合的“测量值区间”、应用测量中的“测量结果区间”,体现测量仪器的性能水平。误差范围贯通于研制、计量、测量三大场合。
       误差范围的指标值就是准确度,又称最大允许误差(MPEV)、准确度等级。历史上,准确度这个术语用得最广,它从来都是定量的(我国计量法用的是定量的准确度)。不确定度体系污蔑说:准确度是定性的,不能用数字表达。这是说瞎话,是现代版的指鹿为马。

2 系统误差
       在重复测量的时段内,不变的误差元,是系统误差(短时恒值误差)。记为β。系统误差在仪器寿命期内的不超过仪器误差范围指标值的慢变化(数日到数年)以及环境温度的影响等,也是系统误差,通常作为“长稳”处理(准确度指标中,预留包容长稳的余量)。本文所论系统误差,专指记为β的、在重复测量中不变的误差。系统误差β,在误差理论中,地位极其重要。经典误差理论对系统误差强调不够(而高斯随机误差理论精辟又完成);不确定度体系抹煞系统误差的存在,甚至不许提“系统误差”这个名称。测量计量科学是实用的学问,必须实事求是。数量大于99,9%的测量仪器是不修正的,甚至是不允许修正的。“已知系统误差修正了”,是不符合实际的说法。这其实是避重就轻,只着眼理论完整的随机误差,而忽视了更重要的系统误差。

3 随机误差
       在重复测量中,随机变化的误差,称随机误差。记为ξ。
       随机误差的分布,是正态分布。分散性的表征量是单值的σ。分布区间半宽是3σ(区间的包含概率是99.73%)。

方差与方根1.jpg
方差与方根2.jpg

    易于理解,求标准误差的贝塞尔公式(7)中,消除了系统误差的作用。(想不通,发帖问;我再回帖证明。)
    σ是量值的随机误差的表征量。它的来源量是测得值与实际值的差值(大小随机)。对随机误差、对σ,不能再求带“差”字的表征量。
    系统误差在统计时段内是恒值。如果取系统误差的带“差”的表征量,那就是否定了系统误差的存在,是错误的。在系统误差、随机误差的层面上处理有关问题,例如误差合成,只能取“方均根”“方和根”“方根”等


方差与方根3.jpg

       系统误差β,理论讨论中可设为常值(凡量值的随机性变化已归纳入随机误差中)。在实际工作中,系统误差是在有计量标准的条件下测量得到的。测量系统误差时的误差,主要是两部分,一是所用标准的系统误差,二是被检仪器自身的随机误差。后者可用多次测量的办法来减小。而对标准的误差必须严格要求。这通常可以做到。由于微小误差可略,测量系统误差的误差通常是可以忽略的。这是比系统误差小一个层次的问题,系统误差视为恒值,而不再论及其分布(台域分布根本与问题无关,而时域分布中,系统误差的测量误差可略;而分布,根本就是错位的瞎话)。

四、实例
       测量仪器的要点是必须有机内标准,必须有比较装置。还要有输入、输出装置以及计算装置等。新机制的测量仪器,必须有该仪器的新的原理公式,这是研制中,误差分析的基础。部件的改进提高,是量变;而新的物理机制的提出,就是发明。新仪器的发明研制,必须有详尽的误差分析与误差合成。因此,我认为,详尽的误差理论,是一部分有志有为的计量人所必备的。

计量工作者的基本的实际操作,就是在有计量标准的条件下,如何测定被检仪器的实际误差范围、确定它是否满足被检仪器的准确度指标(仪器厂标定的误差范围的最大可能值)以公证其是否合格【附录二】。计量法规定,合格者可用;应用不合格仪器,就是违法。(所谓的“修正”,客观上是用者各行其是,没法实现“法治”,不符合《计量法》。)

方差与方根4.jpg




【附录一】
1 计量规范《JJF 1059.1-2012》相关性可略的条款
(来源是GUM《JCGM 100:2008》)
(协方差可略的三条)

4.4.4.1 协方差的估计方法
    a)两个输入量的估计值xi与xj的协方差在以下情况时可取零或忽略不计:
    1)xi和xj中任意一个量可作为常数处理;
    2)在不同实验室用不同测量设备、不同时间测得的量值;
    3)独立测量的不同量的测量结果。
-
2 《JJF1059.1-2012》置疑
    1)xi和xj中任意一个量可作为常数处理;协方差可以忽略。

【史评】
    这条的意思,是说:xi与xj中,有一个是常量,协方差就可忽略。两个都是常量,则更可忽略。在讨论误差合成中,系统误差是常量。本条款说:二分项误差中,有一个是系统误差,则协方差可略。二误差都是系统误差,则协方差当然可略。
    其实,两个误差都是随机误差,协方差可略;两误差中有一个是随机误差,另一个是系统误差,协方差也可略。当二量都是系统误差时,协方差不可略。
    可见,协方差忽略条件是有一个是纯随机误差;而《JJF1059》GUM却说协方差的忽略条件是有一个是系统误差。
    两种说法有本质区别。规范条款认为协方差通常可以忽略(GUM甚至认为信息不足时即可略);因此通常可用“方和根法”;分析表明,“方和根法”成立是有条件的。测量仪器的误差,不仅有系统误差,而且通常是以系统误差为主的,在有两项大系统误差的情况下,“方和根”法是不成立的,而必须取“绝对和”(随机误差项与众多小系统误差项取“方和根”)。

【附录二】
检定的操作与计算
       检定的具体操作是用测量仪器测量计量标准。因已知标准的量值,由此来求得测量仪器的测得值与实际值的差,即误差。测量仪器性能的表征量是误差范围,因此必须求误差元的绝对值的最大可能值。求最大可能值的严格方法是统计方法,通常的检定工作可采用简化法,但不能忘记找最大差值这个要点。
       必须明确,对精密仪器(非单值常量量具)的计量是统计测量。

合格性判别、
       计量所用标准的误差范围必须不大于被检仪器误差范围指标(准确度)的1/4(频率计量要求1/10)。
       计量中,被检仪器实测误差范围值R仪计不大于被检仪器误差范围指标值R仪指标(准确度),则被检仪器合格;否则不合格。
njlyx 发表于 2021-5-10 10:21:44 来自手机 | 显示全部楼层
定义2 误差范围   误差范围是误差元的绝对值的一定概率(大于99%)意义上的最大可能值。恒正。 <<<  为保证"形式合理",操作中可能还是需要约定统一的"概率" (当然可以"规定"或建议这个统一"概率"应该不小于99%)。……不然,会出现拿"99.1%"的"范围"与"99.7%"的"范围"合成的事,便"搅和"了。
njlyx 发表于 2021-5-10 11:10:35 来自手机 | 显示全部楼层
"系统误差"可能是当前的"不确定度"方法没有"妥善解决"的"东西"……或许,从"头"认识一下,便于解决问题?……"系统误差" /"随机误差"的"分类"认识,大概源于对"测量仪器(装置)的示值误差e"的认识?通常认为:这e是一个可以适当表征此测量仪器(装置)计量特性的有用"量",e是个"量",而这个e"量"的值一般是有"变化"/"散布"的,实用可以认为e的"散布"值服从以某个e0为"中心"/"数学期望"的"分布"(多数简化认为是"正态分布",但不尽然)……此"中心"值e0便是e的所谓"系统分量",而e相对于e0的"变化量"(e-e0)便是所谓"随机分量"……从"量"的"结构"来拆分,可能较易理顺?【注:当前的"系统/随机"定义已"抛弃"了这历史上有过的"认识"】………实际应用时,这"中心"值e0往往是"不能完全确定的",虽然它是个"常量",但不确定它"精确"等于多少?只能"根据可用信息"估计它的"可能取值范围"(一个e0的"估计值"及围绕此"估计值"的一个"概率散布宽度");………
 楼主| 史锦顺 发表于 2021-5-18 08:01:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 史锦顺 于 2021-5-18 08:10 编辑
njlyx 发表于 2021-5-10 11:10
"系统误差"可能是当前的"不确定度"方法没有"妥善解决"的"东西"……或许,从"头"认识一下,便于解决问题?… ...

                 答njlyx先生
(一)
       先生回帖的前半段是正确的。但令人不解的是竟用了两个问号。如果自己都不能肯定自己的学术见解,还怎好让他人相信。
       经典误差理论(1980年以前的理论,未受不确定度体系的干扰)对系统误差的处理,基本是正确的。在近代科学技术的发展中,误差理论功不可没,最基本的是:误差理论对系统误差的处理,基本上是恰当的、可行的、够用的。通常的测量仪器,系统误差为主。系统误差处理(包含在仪器性能指标中)的三大环节:出厂检验;计量检定;直接测量就用测量仪器的准确度指标值,这些都是正确的。

-
(二)
       中间的论述,基本是“偏倚正态分布”的内容,是大数学家(也是测量学家)德国人高斯,早在二百多年前就解决了的问题。对其中的随机误差部分,高斯的理论极其完整、精辟,成为随其后而发展起来的“统计理论”的基础。有人说经典测量理论(这里应是1980年前的误差理论;“测量不确定度体系”配不上“经典”“传统”这类称呼)违背“统计学”,那是颠倒了历史顺序、违背了基础学科之间的关系。测量学是一门应用极广的实用科学。极限概念、区间概念、集合概念;函数理论、微积分、近似理论,都是其数学基础。对随机误差部分,高斯理论,也可称为统计理论,必须用;但都必须符合测量理论本身之需要而不是去适应别人。不能本末倒置。况且,对统计理论本身,也必须正确理解,才能用得好。说这些,当然不是针对先生您。主要是提醒广大网友,大家都应该不断提高识别力。
-
(三)
       先生说:“实际应用时,这"中心"值e0往往是"不能完全确定的",虽然它是个"常量",但不确定它"精确"等于多少?只能"根据可用信息"估计它的"可能取值范围"(一个e0的"估计值"及围绕此"估计值"的一个"概率散布宽度")”
       在测量计量科学中,最高的原则与最基本的依靠是“实测”。测量仪器的系统误差怎么求?用计量标准进行实际测量吗!系统误差测不准,要分析原因。被测仪器的随机误差,形成干扰,要提高测量次数。时频测量计量规定测量100次,就是保证此点的措施。如果是计量标准的准确度不够,那就要选用更高档的计量标准。要注意,系统误差是“误差量”,不是通常的量值;“误差量”测准到其本身的1/10,就足够了。说“测不准”,而去搞“评估”;那是舍精求粗,是不科学的,是历史性的倒退。这是不确定度体系的产物,是败笔,是歧途。要识破这种误导。
       对出厂验收、计量、直接测量的测量仪器来说,系统误差就是“偏倚正态分布”的偏倚值,它是可以直接测量得到的(整个计量机构系统,其业务的本质就是利用计量标准来测定系统误差)。对它本身再讲分布,实际是把时域统计偷换成台域统计,完全是脱离实际的,是瞎估计,给数错误、结论错误。是违反计量理论、脱离计量系统的、违反《计量法》的违法行为。
       我对先生一向是尊重的。但我不能不指出:先生最后的这句话,表明先生受不确定度体系的影响不小。不与不确定度体系彻底划清界限,就必受其害。先生总觉得不确定度体系中有好东西。至少在关于系统误差的处理上,这不是事实。请先生认真思考一番。
-
-

njlyx 发表于 2021-5-18 14:48:52 来自手机 | 显示全部楼层
史锦顺 发表于 2021-5-18 08:01
答njlyx先生
(一)
       先生回帖的前半段是正确的。但令人不解的是竟用了两个问号 ...

您对"系统(测量)误差"的最大误解就是"认为它的值--按您的说法,就是它的"元值"--是已知的"!

对于其值(您称为"元值")已知的"系统(测量)误差",别人俗称"已定系统(测量)误差"。对于这个"阑尾",无论您是否愿意"切除"它(在"数据处理"如此便捷的当代,"切除"它的成本几乎可以忽略不计了),都已不是让"研究者"头疼"问题"了!……若不"切除"它,那就直接带入"测量方程(模型)"、"代数"算出所以所形成的"测量结果误差"---这包糖称出重量 509g,存在"系统测量误差" 0.2g(实际分量少0.2g)。……如果有人分明知道实际分量少0.2g,却故意含糊为"误差不超过0.2g",可能只涉嫌为人不太地道。

大量存在的情况是:当事人真的不知道所关心的那个"系统误差分量"的"(元)值"是多少(有些是"技术"原因,更多的是"成本"原因),只能"合理猜测"其"可能的取值范围"--便有"分布"问题、"相关性"问题!………最典型的"系统(测量)分量"譬如"非线性误差"、"温度效应误差"……若不计"成本",大概是可以"知道"的(按非线性"模型"计算、监测温度后按温度影响规律计算),但往往考虑"成本"而"简化处理"了--"代价"就是相应的"系统误差分量"只能"合理估计可能的取值范围了";……还有"校准"所用"标准器"的"误差",常人也只根据"标准器"的可用资料得到其"可能取值范围",不能确定它的"具体(元)值"。

补充内容 (2021-5-19 15:40):
更正:
常人也只根据...   -->   常人也只能根据...
njlyx 发表于 2021-5-18 15:33:21 来自手机 | 显示全部楼层
史锦顺 发表于 2021-5-18 08:01
答njlyx先生
(一)
       先生回帖的前半段是正确的。但令人不解的是竟用了两个问号 ...

"利用计量标准来测定系统误差" <<< 这是业内人士熟悉的"工作"。但您别省略了项"工作"作用描述--大概两类吧:"检定" /  "校准"

"检定"好像是您认为"合理"的作用……那么,"检定"合格了,你给被检"仪器"使用者一个"合格证",他能凭此证知道这"仪器"的"系统误差(元)值"吗? 不知道。只知道个"合理的概率范围值"--大概不会超过"仪器"相应指标说明的界限值。……于是用的时候就要"合理猜测"分布、相关性了……只要不是神仙,就免不了"猜测"。好坏只在于"合理性"。

"校准",您似乎不待见它? 却是所有测量"仪器"的必经之路!( 测量 "仪器"只有经过适当"校准"才具备"准确测量"的能力,也才能通过某些要求的"检定")。"校准"能给出一定条件下的"系统误差 (测得)值",但是:(1) 这个系统误差(测得)值也是有"误差"的,譬如所用"标准器"的"误差",这个"系统误差测得值"的"误差"是不确定的,只知道"可能取值范围",且这个"范围值"与当前的"系统误差测得值"比,并不一定是可以忽略的"小量"(某次/某点"系统误差测得值"近似为0的情况并非个例!)   (2) 这个系统误差(测得)值往往只能表达"当前"(当次/当点)的"情况"……时、空若变,取值未必还是它…………无论你是否根据"校准"结果"修正",在用"仪器"之时,总会存在一个"只知可能取值范围、不确定具体(元)值"的"系统(测量)误差"。

补充内容 (2021-5-19 15:42):
更正:
...省略了项"工作"作用描述...   -->   ...省略了对此项"工作"作用的描述..
njlyx 发表于 2021-5-18 17:33:11 来自手机 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2021-5-18 14:48
您对"系统(测量)误差"的最大误解就是"认为它的值--按您的说法,就是它的"元值"--是已知的"!

对于其值( ...

对于某个具体的"测量误差",是否要两分成"系统(测量)误差"/"随机(测量)误差"分量?可能要看它的具体情况。………对于大部分"测量仪器"的"示值误差"而言,作"系统/随机"两分类是有意义(有实用价值)的;对于大部分"多量值"的"被测量",对其测量获得的"测量结果"所包含的"测量误差",作"系统/随机"两分类,也好像是有意义(有价值)的。但是,对于那些"单一量值"的"被测量"(所谓常量),某个测量结果中所包含的"测量误差"也是个不会变化的"常量",对它分"系统/随机"是没有意义的--它其实只有"系统分量"。
njlyx 发表于 2021-5-19 11:04:16 来自手机 | 显示全部楼层
史锦顺 发表于 2021-5-18 08:01
答njlyx先生
(一)
       先生回帖的前半段是正确的。但令人不解的是竟用了两个问号 ...

      如您所信,绝大部分的所谓"系统(测量)误差",从技术层面看,都是能够确定其"具体(元)值"的---只要舍得花费,换句话说,它实际并非"以人类当前的认识水平看,取值没有确定规律"的"随机变量"。 但是,由于"成本"原因,节省了获得其"具体(元)值"的"开销",代价是"【应用者面临:具体(元)值是不确定的,只知道一个"概率范围内"】。而某些应用场景又要求"应用者"对这"具体(元)值"的"取值概率"做出适当的"估计"(诸如,要求给出某些特定要求概率下的"取值范围(宽度)"、与其它因素引起的"范围(宽度)"进行"合成",…)。 怎么办呢? 可能"两办":(1) 这事强人所难,不予理睬。(2) 根据一定的理论分析和"可能"的应用情况"适当"假设--譬如"非线性误差",在"假设"仪器在量程范围内各点使用的"概率"相同(合理性取决于实际情况),便可以根据校准得到的"非线性规律"大致"估计"出"非线性误差"的"概率分布"……这就是您反对、大家在用的"办法"。……这是一个没有绝对正确性可言,只能追求相对合理的办法。(可以靠大家的经验、有关"规程"的推荐、…,不断改善"合理性"。)………因为有"需求",明知难办,也只能"想方设法"办,不能不予理睬。"概率"的事,说白了是避不开"赌博"的。

补充内容 (2021-5-19 15:46):
更正:
只知道一个"概率范围内"   -->    只知道一个"概率范围值"
njlyx 发表于 2021-5-19 12:17:47 来自手机 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2021-5-19 11:04
如您所信,绝大部分的所谓"系统(测量)误差",从技术层面看,都是能够确定其"具体(元)值"的---只要 ...

>>>>
     所谓的"系统(测量)误差",其"概率分布",绝大多数都是"合理设定"的,难得有"实验统计"获得的情形。相应的,基于实验统计数据"计算"系统(测量)误差之间"相关系数"的工作可能是没有意义的(得不到"足够广泛"的实验数据)。实用的"相关系数"通常是根据"物理关系/理论关系"或经验适当取值。

      只有不确定"具体(元)值"、只知其"概率范围值"的"系统(测量)误差"的处理需要"相关系数"。……对于已知"具体(元)值"的"系统误差",处理"很容易",无关"分布"、"相关性"之类令人"头疼"的问题。
yeses 发表于 2021-5-24 09:36:23 | 显示全部楼层
本帖最后由 yeses 于 2021-5-24 09:39 编辑

【史评】
    这条的意思,是说:xi与xj中,有一个是常量,协方差就可忽略。两个都是常量,则更可忽略。在讨论误差合成中,系统误差是常量。本条款说:二分项误差中,有一个是系统误差,则协方差可略。二误差都是系统误差,则协方差当然可略。
    其实,两个误差都是随机误差,协方差可略;两误差中有一个是随机误差,另一个是系统误差,协方差也可略。当二量都是系统误差时,协方差不可略。


【叶疑】既然“系统误差是常量”,那么系统误差的方差就是0,因为常量的方差是0。那又何来“当二量都是系统误差时,协方差不可略”?二个连方差都没有的量之间反而还有协方差?您如何从数学上做个完整解释呢?
系统误差之间有协方差和系统误差是常量,这二个命题是不能同时成立的吧?

njlyx 发表于 2021-5-24 11:30:23 来自手机 | 显示全部楼层
    关于"系统(测量)误差"是"常量"的"认识",是必须附加"实用条件"限定的…………大概:在"重复性"条件下,保持不变……在"人们能掌握的(并认为影响不可忽视的)宏观条件"相同时,保持不变。  若"宏观"条件变了,人们称之为"系统(测量)误差"的东西是会变的!………人们未知其具体值的"系统(测量)误差"不是数学意义上"永恒不变"的绝对"常量"。(  如果真有某个人们关心的"永恒不变"的"常量"存在,再说它的值"不确定",便有辱人类智商了……"不确定"的"终极"原因(譬如"国际基准"的"不确定"之类)是"量"本身的"变化无常"。……如果在"系统(测量)误差"是绝对常量的"认识"下"推导",只会把自己绕晕了。………所谓"系统(测量)误差"之间的"相关性",大概是"不可统计"的,只能依据"实际情况",合理"认定"。……两个相近的长度用同一把尺子测出,由"测量器具"引起的"误差"可以认为"安全正相关";某件仪器的"非线性误差"从"原理"分析不受温度变化的影响,可认为其"非线性误差"与"温度影响误差"之间"不相关";………
njlyx 发表于 2021-5-24 11:33:05 来自手机 | 显示全部楼层
更正: 安全正相关  --> 完全正相关
yeses 发表于 2021-5-24 14:13:09 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2021-5-24 11:30
关于"系统(测量)误差"是"常量"的"认识",是必须附加"实用条件"限定的…………大概:在"重复性"条件下, ...

二个没有方差的量之间反而有协方差,这在数学上逻辑不通。应用起来也无法做数学处理,譬如,相关系数怎么计算?
这个问题必须回到纯数学概念上重新出发。

常量:一个具体的数值。随机变量:未知值,用其所有可能取值(数值)的集合的分散区间来表达其概率范围。

已知误差是一个数值,属于常量,没有太多可讨论的地方。
未知误差是一个未知的数值,任何未知误差都能用其所有可能取值的发散性(方差)来描述它的概率范围,任意二个未知误差都可以分析其所有可能取值之间的相关性。---任何未知误差都是随机变量。
譬如:交流电干扰误差,当测得值给出后,干扰误差就是一个恒定的未知偏差,它是系统误差还是随机误差?
测量实践中,该误差可以用测得值序列按正弦规律模型处理以实现误差修正,也可以看作是一个U型随机分布的误差按随机规律模型处理(测得值序列直接平均)以实现误差的自我抵偿。当有二路电压同时测量时,二路干扰误差来自同一干扰源,就具有相关性。




njlyx 发表于 2021-5-24 16:57:40 来自手机 | 显示全部楼层
yeses 发表于 2021-5-24 14:13
二个没有方差的量之间反而有协方差,这在数学上逻辑不通。应用起来也无法做数学处理,譬如,相关系数怎么 ...

       您对"常量"的认识与一般人有很大不同,您定义的"常量"只是大家所认识"常量"的一部分---"值"已知的"常量"。

       虽然从"全体人类"智慧的角度,不存在不能确认其值的"永恒不变"的"常量",但对于具体认识者,在某个时空节点,不能确认一个"的确永恒不变的常量"的情形是合理存在的---说明他当时的"知识"不够(当然,不代表他永远"不能确认",如果这"量"确是是"永恒不变的常量",他以后总有可能"确认"其值)。……"测量不确定度"是有具体的"认识主体"的。因此,即使是"永恒不变的常量"(如果存在的话),面对具体的"认识主体"、在一定的时空节点,也是存在"测量不确定度"的。但"这种绝对的常量"是不存在什么"方差"的,"不确定"只是源于"认识主体"的"无能"(当时的知识不够)而已。

       不宜一提"不确定度",就一定要找"方差"。因"无知"导致的"不确定",其实并无"方差"可言。只是人们可以将这"无知"归咎于"所用的东西不地道",再用些所谓"可用的信息"对"所用东西的不地道程度"作些"猜测"("估计"),…这通常是"不能统计"的,……找"方差"要大概要追究上辈祖宗,理不清的。
      
       如果你关心的被测量都是"单一量值的量"(即所谓常量,实用近似),那么,对它进行的任何测量所得"测量结果"中所包含的"测量误差"都会是是一个"常量"!(测量完成,"测得值"已知,相应的"测量误差"也不会变。),对此"测量误差",区分"系统"、"随机"是没有意义的(所言分类,它实际全部属于"系统")。

     对一个具体"测量结果"中所包含的"测量误差"能区分"系统"、"随机",那边意味着这"被测量"是个多量值的"量"---在本次"测量"完成后,被测量的"值"会变化,并且存在"随机变化"。……譬如许多"测量仪器"的"示值误差",在某次"校准(测量)"后的情形。
njlyx 发表于 2021-5-24 17:00:24 来自手机 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2021-5-24 16:57
您对"常量"的认识与一般人有很大不同,您定义的"常量"只是大家所认识"常量"的一部分---"值"已知的 ...

更正: 所言分类 --> 若言分类
yeses 发表于 2021-5-24 17:17:46 | 显示全部楼层
本帖最后由 yeses 于 2021-5-24 17:18 编辑
njlyx 发表于 2021-5-24 16:57
您对"常量"的认识与一般人有很大不同,您定义的"常量"只是大家所认识"常量"的一部分---"值"已知的 ...


按照您们的逻辑,系统误差是常量,其方差当然是0。

而您们又说系统误差之间有协方差。

于是,根据相关系数的计算公式,系统误差之间的相关系数等于无穷了。~~您做如何解释呢?

现在根本不能谈不确定度,只谈数学概念。

我对常量的理解可能的确跟“一般人”有很大的不同,甚至随机变量概念,翻数学书吧。若不成,各自保留哈。

njlyx 发表于 2021-5-24 18:31:30 来自手机 | 显示全部楼层
yeses 发表于 2021-5-24 17:17
按照您们的逻辑,系统误差是常量,其方差当然是0。

而您们又说系统误差之间有协方差。

你这一耙子打到了许多无辜者………"我们"中的许多人(包括我)都不认为"系统误差"是"绝对常量",我也不认为任何"系统误差"之间都能弄出个"协方差"来(许多所谓"系统误差"之间的"相关性"是依据某些"原理"合理"猜测"出来的。)

张三、李四都不确定您今年贵庚,张根据他所了解的一些信息猜"测"您55岁、李则猜"测"您57岁……他们两人猜的"误差"Δ1=55-y、Δ2=57-y会变吗? 这Δ1、Δ2的"方差"大概怎么论? 他们的"协方差"大概又如何论呢?
njlyx 发表于 2021-5-24 18:41:31 来自手机 | 显示全部楼层
教科书关于"随机变量"的"定义"很清楚,就是大家理解的意思……值会变,而且"莫名其妙"的变。………因为它"随机"的变,所以我不能确定它的"值",有"不确定度",是合常理的;  但反过来,因为我不知道这量的"值",这"量"就是个"随机变化的"?……我不是神仙!
yeses 发表于 2021-5-25 09:15:16 | 显示全部楼层
本帖最后由 yeses 于 2021-5-25 09:38 编辑
njlyx 发表于 2021-5-24 18:41
教科书关于"随机变量"的"定义"很清楚,就是大家理解的意思……值会变,而且"莫名其妙"的变。………因为它" ...


您对随机变量的表达的确没错,但是,能否对随机变量赋值呢?数值的定义是什么呢?

数值57会变成其他数值吗?57是随机变量吗?测得值x=57,x=57是数值还是变量?

核心点:变量是一群数值集合中的任意一个,变量不能赋唯一值,赋唯一值了就是数值而不是变量,无论自变量、因变量还是随机变量。

这里有二种理解,您辨别一下吧:

1、重复测量中,测得值(数值)随机地相互转化,所以测得值(数值)是随机变量。如:测得值57会变成56,56会变成58。。。,所以,测得值57、56、58都是随机变量。

2、重复测量中,真值随机地选取不同的数值作为测得值,所以真值是随机变量。如:真值会随机地选取数值57、56、58。。。作为测得值,57、56、58。。。都是真值的可能取值。真值无法赋值,是随机变量。

yeses 发表于 2021-5-25 09:22:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 yeses 于 2021-5-25 09:35 编辑
njlyx 发表于 2021-5-24 18:31
你这一耙子打到了许多无辜者………"我们"中的许多人(包括我)都不认为"系统误差"是"绝对常量",我也不认为 ...


张三、李四都不确定您今年贵庚,张根据他所了解的一些信息猜"测"您55岁、李则猜"测"您57岁……他们两人猜的"误差"Δ1=55-y、Δ2=57-y会变吗? 这Δ1、Δ2的"方差"大概怎么论? 他们的"协方差"大概又如何论呢?

您拿这二人去做试验统计,给很多的样本让他们估计年龄,与实际年龄比较得到误差样本序列,就能知道他们估计的误差的概率范围及二人误差的协方差。
测量仪器的误差评价都是这样通过试验统计获得的。任何测量,测得值的数值确定后误差都不会变(真值自己将来的可能变化通常不需要测量者关心)。
njlyx 发表于 2021-5-25 10:01:41 来自手机 | 显示全部楼层
yeses 发表于 2021-5-25 09:15
您对随机变量的表达的确没错,但是,能否对随机变量赋值呢?数值的定义是什么呢?

数值57会变成其他数值 ...

您混淆了"量"与"值"的概念,相应地,也就将"随机变量(一般只能从"总体"把握其"规律",表述时,可能会用它的"任意样本"符号形式指代,但不会拿它的某个"具体样本"指代)与它的"样本值"混为一谈了。………这是对您"老生常谈"的话了。

您以为的大多数人都不会认为一个明明白白的具体值是个"随机变量",不要将您的"推定"强加于人。………任何"随机变量"都会有众多的具体"样本"值,如果这"随机变量"可以直接观测 (即不存在"观测误差"),那么,那些已被"观测"的"样本",就是一个个已知的"样本值",没人说这些已知的"样本值"本身会再"随机"的变化(大家都知道它们不会变,只是您"推论"大家认为它们会变?),我们所关心的"随机变量"的"统计规律"正是由这一个个已知的"样本值""统计"出来的(如果观测到的这一个个样本值都相等,那么,这个我们原以为的"随机变量"就很可能是个实用的"常量"。),有了"统计规律",边便可以"合理"推测那些没有"观测"的"样本"值的"概率范围"。……已经"观测"的样本值,已然知道,没有再论它"不确定"的道理。
njlyx 发表于 2021-5-25 10:13:29 来自手机 | 显示全部楼层
yeses 发表于 2021-5-25 09:22
张三、李四都不确定您今年贵庚,张根据他所了解的一些信息猜"测"您55岁、李则猜"测"您57岁……他们两人猜 ...

对于"以貌取人"的"测龄"方法的"测量误差",不计"性价比"时,说的通。……实际大概行不通。
njlyx 发表于 2021-5-25 10:34:28 来自手机 | 显示全部楼层
yeses 发表于 2021-5-25 09:15
您对随机变量的表达的确没错,但是,能否对随机变量赋值呢?数值的定义是什么呢?

数值57会变成其他数值 ...

    重复测量中,如果测得量y会取57、56、58、…等明显无规律"散布"的值,那么,可以"合理"的认为测得量y是个"随机变量"。
     至于相应的被测量x,它究竟是单一量值的"常量",还是可能有若干不同量值的"随机变量",单凭这几次"重复测量"数据是不好定论的!一般需要其它"信息"辅助判定。( 造成所见"测得量"随机变化的,即可能是被测量x的"随机变化",也可能是测量仪器示值误差的"随机变化",更可能是两者都有。)……能"定论"的是:被测量x是个"不确定量"。

测得量y是"随机变量",57、56、58、…是这个"随机变量"的已观测到的"样本值"。  除了您"推论",没有人说57之类数值是"随机变量"。
yeses 发表于 2021-5-25 10:38:01 | 显示全部楼层
njlyx 发表于 2021-5-25 10:01
您混淆了"量"与"值"的概念,相应地,也就将"随机变量(一般只能从"总体"把握其"规律",表述时,可能会用它 ...

1、测得值赋予了数值,这是事实,不是我推定。

2、测得值被看作是随机变量,赋予了方差,这也是事实,也不是我推定。

给数值赋予了方差,所有教科书和规范等都是白字黑字地写着,您却辩解大家不是这样的理解,那为何不按正确的数学表达去表达大家的实际理解呢?这的确是老生常谈了,再辩论已无空间了。
yeses 发表于 2021-5-25 10:43:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 yeses 于 2021-5-25 10:45 编辑
njlyx 发表于 2021-5-25 10:34
重复测量中,如果测得量y会取57、56、58、…等明显无规律"散布"的值,那么,可以"合理"的认为测得量y ...


重复测量中,如果测得量y会取57、56、58、

测得量?这是什么概念?

此外,您怎么数学表达?您能写y=57,y=56和y=58吗?
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|Archiver|计量论坛 ( 闽ICP备06005787号-1—304所 )
电话:0592-5613810 QQ:473647 微信:gfjlbbs闽公网安备 35020602000072号

GMT+8, 2024-5-5 11:08

Powered by Discuz! X3.4

Copyright © 2001-2023, Tencent Cloud.

快速回复 返回顶部 返回列表