《测量数据质量控制》PPT课件.pptVIP

,测量数据质量控制 与评价方法综述 宋明顺,主要内容,术语问题,测量误差,计量人误差观,术语问题,什么是测量数据 测量数据=量值 量值=数值单位 例:身1.5米(1.5m) 电流强度0.5安 (0.5A),什么是质量： 一组固有特性满足要求的程度。 质量特性： 理化、感观、外观、功能、经济等 质量特性的表现形式=技术标准,质量,特性,标准,质量分类,工程 质量,服务 质量,产品 质量,什么是产品 过程的结果 产品类别： 服务(如运输)； 软件(如计算机程序、字典)； 硬件(如发动机机械零件)； 流程性材料(如润滑油)。 ？,有一类组织：实验室,全国有5万多家检测、校准实验室。 浙江省有第三方实验室1036家，设备资产22.1亿元；从业人员18000人。,问题：实验室的产品是什么？,是校准证书、是检测报告。,校准证书、检测报告的核心内容 是测量数据。,答案：实验室的产品是测量数据！,什么是产品 过程的结果 产品类别： 服务(如运输)； 软件(如计算机程序、字典)； 硬件(如发动机机械零件)； 流程性材料(如润滑油)； 测量数据。,测量数据质量的度量,测量准确度：测量结果与真值的接近程度。 测量不确定度：测量结果带有的参数，表征合理赋予被测量之值的分散性。,测量准确度:,a,测量不确定度:U,a,2U,结论,测量数据的质量是由测量准确度()和测量不确定度(U )两个指标来描述的，这两个指标是依据测量误差计算的。所以，测量误差的处理、控制和评定方法是决定测量数据质量水平的基础。,主要内容,测量误差,误差的分类,粗大误差（粗差）：超差、伪劣数据； 系统误差（系差）：有规律的误差； 随机误差：表面上没有规律的误差。,a,2U,主要内容,误差 控制,误差 处理,误差 评定,性 质,误差处理：处理粗大误差，即判断测量数据中是否含有异常值。 异常值：含有粗差的测量数据。 测量数据判定为异常值，则应从数据列中剔出，不得使用。,判别方法,主观判断法 科学判断法,拉依达准则（3） 或,格罗布斯准则 对测量列按大小进行排列： 计算下列两个参数：,判断： 若： 则： 为异常值。 若： 则： 为异常值。,狄克逊准则 对测量列按大小进行排列： 计算下列两组参量： 当怀疑 时,若： 则： 为异常值，应剔除。 当怀疑 时,若： 则： 为异常值，应剔除。,罗曼诺夫斯基准则 先剔除一个可疑测量值 ； 计算剔除 后的平均值 和标准差 ； 若： 则： 是异常值，应剔除。,注意事项,工作认真，操作规范，切不可造假！ 对测量成本高的数据，异常值判断要慎重！,主要内容,误差 控制,误差 处理,误差 评定,性 质,误差控制的对象是系统误差； 准确度是描述系统误差影响程度的指标； 系统误差有累积作用； 系统误差比随机误差影响要大，是所有测量要重点控制的误差。,判 断,科学实验研究 校 准,控制方法,修正法； 严格按操作规程； 严格控制实验室环境； 采用统计方法处理。,替代法：被测量=标准量+差值； 抵偿法：测量结果取两次测量的平均值； 交换法：,P,X,对称测量法,半周期偶数测量法 周期性系差： 当 时： 当 时：,主要内容,误差 控制,误差 处理,误差 评定,性 质,随机误差服从统计规律； 相对于系统误差而言，随机误差是微小误差，是精密测量必须关注的误差； 测量不确定度是描述随机误差影响程度的指标。,评定方法,1.最小二乘法 适用范围 -直接测量； -线性化的间接测量； -线性化的组合测量。,原理 若 则 若用矩阵表示：,测量方程： 为已知常数， 测量方程的矩阵形式：,误差方程： 误差方程的矩阵形式：,根据： 有： （正规方程） 最佳估计值的解：,最佳估计值的标准差：,组合测量,间接测量 是线性方程或易被线性化。 的合成标准不确定度为：,复现性测量 已知： 测量方程:,重复性测量 已知： 测量方程: 主要特征是：,以最小二乘为基础的测量不确定度评定方法，称之为测量不确定度的主流方法，是ISO、IEC、BIPM等7个国际组织联合发布的测量不确定度表示指南（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement，简称GUM）的主要内容（我国等同采用为JJF1059）。 我国认监委规定（CNCA/CNBS）通过实验室认可的校准和检测项目必须给出测量不确定度评定报告。,2、蒙特卡罗评定方法（MCM） 适用范围 -不易线性化的模型； -不易求导数的模型； -已知各输入量分布。,原理 MCM中心思想是基于分布传播进行测量不确定度评定，即根据输入量的 得到与之相关的输出量的 。,评定步骤 -确定仿真次数M； -根据输入量的分布，产生M个仿真值；,MCM仿真,-计算 的最佳估计值： -计算 的标准差：,MCM方法被BIPM编写成为“测量数据评定-GUM补充文件1-基于蒙特卡罗方法的分布传播”（Evaluation of Measurement Data- Supplement 1 to the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement- Propagation of Distributions using a Mon