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中图分类号:TH124文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0820121-01
众所周知,在自然科学中,人们通过测量得到对事物的认识,没有测量就没有科学。测量是人类认识自然和改造自然的重要手段,在国民经济中起着重要的作用。
在生产中,大量的测量工作是为了检测各种被测量对象是否符合要求。即是否合格。在科学研究中要求测量尽可能的减小误差,并且将测量误差的大小来衡量研究成果的一项重要指标。例如,机械加工中,对于某孔相配合的轴,其直径不能过大也不能过小,否则达不到轴孔配合的要求。假设轴的客观直径X。在9.99-10.01mm范围内才是合格的否则不符合要求,现有一根轴测量直径为10mm,但不知其测量误差,那么这根轴是否符合规定要求?是否是合格产品?答案当然是否定的,其原因是不知其测量误差其测量结果的准确性有待去确定,其测量值是否在合格范围内尚不能确定。由此可见,测量结果为10mm的这根轴,在不知其测量误差时是无法判断其合格与否的。因此对实验和检测的数据进行科学的分析,合理的进行测量误差及测量不确定度的估计。
1 测量误差的相关知识
为了更明确的了解测量误差,下面我给大家简单介绍一下关于测量误差的相关知识:
① 真值:真值是与给定的特定量的定义的一致值。真值具有不可知性但经过科学测量可以确定真值的近似值。② 测量误差:测量误差是指测量结果减去被测量的真值,δ=x-a例如一个标称值为5g的二等标准砝码,用一个标称值同为5g的一等标准砝码(满足近似值的条件)在相同不确定度的天平上进行计量检定,测量二等标准砝码的值为4.998g,则该砝码的误差为δm=5g-4.998g=0.002g。在现实的检测中虽然不一定需要这么高的精度要求,但在检测生活中的一些计量器材时一定要本着踏实客观的态度服务人民。这就需要我们工作者去努力了。
2 测量误差的来源
测量装置是指标准器具、仪器仪表和辅助设备的总体。测量装置误差是指由测量装置产生的测量误差,它来源于:标准器具误差、仪器仪表误差、附件误差等。
1)环境误差。任何测量总是在一定的环境里进行的,环境由多种因素组成。如:测量环境的温度、湿度等等。环境误差是指测量中由于各种环境因素造成的测量误差。例如,用铯对光波干涉仪检定一等量块。理论要求检定的温度20℃气压101324.72pa,仪器的光源在上述标准环境下发出的波长值是确定的,测量将以这时的波长为标准。当环境偏离标准环境波长将随之发生变化,从而产生测量误差。2)方法误差。方法误差指由于测量方法不完善引起的误差。测量被测量对象时,必须在符合要求的环境里应用适当的测量装备按照正确的测量方法严格地进行。3)人员误差。人员误差是指测量人员由于生理机能的限制、固有习惯性偏差以及疏忽等原因造成的测量误差。4)测量对象变化误差。被测对象在整个测量过程中处在不断变化中,由于测量对象自身的变化而引起的误差成为测量对象变化误差。例如被测光度灯的光度、被测温度计的温度、被测线纹尺的长度、被测量块的尺寸等等。
随着人类社会的飞速发展,在市场经济竞争激烈,经济全球话的今天,科技交流和国际贸易日益频繁。统一的测量不确定度的评定与表示方法使各国进行的测量及得到的结果不断地进行比对,测量误差已受到了国际组织和各国质检部门的高度重视。
要使测量准确可靠,必须减小误差;要控制误差,必须了解误差的来源。常见的误差来源主要有三方面:测验自身、施测过程、受测者。
2.1 测验自身引起的误差。测验自身的误差主要来源于测验的编制过程,其中项目取样影响最大。测验所要测量的内容是什么,测验的项目能否代表这些内容,是至关重要的。当测验的项目较少而取样缺乏代表性时,被试的反应很难代表其真实水平。对于有些类型的项目,例如是非题、选择题,被试可能凭猜测作答,从而降低分数的可靠性。此外,题目用词模棱两可,或对要求叙述不清等,也都会带来误差。
2.2 施测过程引起的误差。在测验的实施过程中可能引起误差的因素很多,如测试环境、时间、主试者、意外干扰、评分记分等。
1)测试环境。施测现场的温度、光线、桌面高低好坏等对被试都有影响。例如在测试过程中,光线充足,有利于被试正常地作答;光线暗淡,则会影响作答的效果。2)测试时间。时间安排也是影响测试准确性的一个重要因素,如果时间安排不当或时限不统一,必然会引起测验结果的改变。 3)主试因素。主试的年龄、性别、外表、言谈举止、表情动作、对测验过程的熟悉程度等都能影响测验的结果。如果不按照规定施测,如给予暗示、制造紧张气氛等都会带来很大的误差。4)意外干扰。在测试环境复杂,特别是当被试人数较多时,可能发生意外情况。5)评分记分。评分不客观和记分出现错误也是较常见的误差。一般来说,客观题的评分较为准确客观,而主观题的评分标准难以掌握,再加上阅卷者的风格、情绪以及其他心理因素的干扰,因而很难保证分数的一致性。
为了有效地控制测验实施中的误差,主试应该严格地遵守标准化的程序去施测和评卷记分,不得随意改动和发挥。
2.3 被试引起的误差。在测量工作中,最复杂的和最难控制的是由被试本身引起的各种误差。
1)应试动机。被试对测验的动机不同,会影响其作答态度、注意力、持久性及反应速度等,从而影响测验的结果。在测量成就、能力时被试如果动机不强,他就不会尽力作答。如果被试动机效应在反复测量中以一种恒定的方式出现,会导致系统误差,从而使测量的有效性降低;如果动机效应引起了偶然性的不稳定的反应,这是一种随机误差,会使测量的有效性、可信性都降低。2)测验焦虑。测验焦虑是被试在应试前和测试中出现的一种紧张的情绪体验。测验的焦虑会影响被试的反应。一般来说,适当焦虑会使人维持一定的兴奋水平,注意力增强,反应速度加快,从而对测验产生积极的影响。但过高的焦虑会使工作效率降低,注意力分散,思维狭窄,反应速度减慢,因而会大大影响成绩。3)测验经验。被试对测验的经验也会影响测验的成绩,任何一种新的项目形式,由于被试比较陌生,就可能使测验成绩受影响。但是如果提供足够的演示和练习,测验成绩就会提高。有些被试经历过多次测验,掌握了一定的答题技巧,他们善于觉察正确答案与错误答案的微妙差别,会合理地安排时间,因此经常比那些能力相近但缺乏测验经验的人获得更高的分数。4)练习效应。任何一个测验在重复使用时,由于被试对测验的内容和程序已经相当熟悉,因此会使成绩提高。5)反应倾向。独立于测验内容的反应倾向,也会使得本来能力相同的被试获得不同的成绩。对于速度测验,由于测验时间有限,而题量又较大,求快与求准两种不同倾向会对测验成绩产生影响;对于是非题,某些人可能有偏好选“是”或选“非”的倾向;对于选择题,有些人可能有偏好选择某个位置或偏好选长项的倾向;对于人格测验题目,有人可能会掩饰自己。所有这些都会给测验成绩带来误差,为此在编制时一定要注意控制这些倾向的影响。6)生理变因。不但心理因素会影响测验成绩,生病、疲劳、失眠等生理因素,以及在智力、情绪、体力等方面的生物节律也会影响测验成绩而带来误差。
众所周知,在自然科学中,人们通过测量得到对事物的认识,没有测量就没有科学。测量是人类认识自然和改造自然的重要手段,在国民经济中起着重要的作用。
在生产中,大量的测量工作是为了检测各种被测量对象是否符合要求。即是否合格。在科学研究中要求测量尽可能的减小误差,并且将测量误差的大小来衡量研究成果的一项重要指标。例如,机械加工中,对于某孔相配合的轴,其直径不能过大也不能过小,否则达不到轴孔配合的要求。假设轴的客观直径X。在9.99-10.01mm范围内才是合格的否则不符合要求,现有一根轴测量直径为10mm,但不知其测量误差,那么这根轴是否符合规定要求?是否是合格产品?答案当然是否定的,其原因是不知其测量误差其测量结果的准确性有待去确定,其测量值是否在合格范围内尚不能确定。由此可见,测量结果为10mm的这根轴,在不知其测量误差时是无法判断其合格与否的。因此对实验和检测的数据进行科学的分析,合理的进行测量误差及测量不确定度的估计。
1 测量误差的相关知识
为了更明确的了解测量误差,下面我给大家简单介绍一下关于测量误差的相关知识:
① 真值:真值是与给定的特定量的定义的一致值。真值具有不可知性但经过科学测量可以确定真值的近似值。② 测量误差:测量误差是指测量结果减去被测量的真值,δ=x-a例如一个标称值为5g的二等标准砝码,用一个标称值同为5g的一等标准砝码(满足近似值的条件)在相同不确定度的天平上进行计量检定,测量二等标准砝码的值为4.998g,则该砝码的误差为δm=5g-4.998g=0.002g。在现实的检测中虽然不一定需要这么高的精度要求,但在检测生活中的一些计量器材时一定要本着踏实客观的态度服务人民。这就需要我们工作者去努力了。
2 测量误差的来源
测量装置是指标准器具、仪器仪表和辅助设备的总体。测量装置误差是指由测量装置产生的测量误差,它来源于:标准器具误差、仪器仪表误差、附件误差等。
1)环境误差。任何测量总是在一定的环境里进行的,环境由多种因素组成。如:测量环境的温度、湿度等等。环境误差是指测量中由于各种环境因素造成的测量误差。例如,用铯对光波干涉仪检定一等量块。理论要求检定的温度20℃气压101324.72pa,仪器的光源在上述标准环境下发出的波长值是确定的,测量将以这时的波长为标准。当环境偏离标准环境波长将随之发生变化,从而产生测量误差。2)方法误差。方法误差指由于测量方法不完善引起的误差。测量被测量对象时,必须在符合要求的环境里应用适当的测量装备按照正确的测量方法严格地进行。3)人员误差。人员误差是指测量人员由于生理机能的限制、固有习惯性偏差以及疏忽等原因造成的测量误差。4)测量对象变化误差。被测对象在整个测量过程中处在不断变化中,由于测量对象自身的变化而引起的误差成为测量对象变化误差。例如被测光度灯的光度、被测温度计的温度、被测线纹尺的长度、被测量块的尺寸等等。
随着人类社会的飞速发展,在市场经济竞争激烈,经济全球话的今天,科技交流和国际贸易日益频繁。统一的测量不确定度的评定与表示方法使各国进行的测量及得到的结果不断地进行比对,测量误差已受到了国际组织和各国质检部门的高度重视。
要使测量准确可靠,必须减小误差;要控制误差,必须了解误差的来源。常见的误差来源主要有三方面:测验自身、施测过程、受测者。
2.1 测验自身引起的误差。测验自身的误差主要来源于测验的编制过程,其中项目取样影响最大。测验所要测量的内容是什么,测验的项目能否代表这些内容,是至关重要的。当测验的项目较少而取样缺乏代表性时,被试的反应很难代表其真实水平。对于有些类型的项目,例如是非题、选择题,被试可能凭猜测作答,从而降低分数的可靠性。此外,题目用词模棱两可,或对要求叙述不清等,也都会带来误差。
2.2 施测过程引起的误差。在测验的实施过程中可能引起误差的因素很多,如测试环境、时间、主试者、意外干扰、评分记分等。
1)测试环境。施测现场的温度、光线、桌面高低好坏等对被试都有影响。例如在测试过程中,光线充足,有利于被试正常地作答;光线暗淡,则会影响作答的效果。2)测试时间。时间安排也是影响测试准确性的一个重要因素,如果时间安排不当或时限不统一,必然会引起测验结果的改变。 3)主试因素。主试的年龄、性别、外表、言谈举止、表情动作、对测验过程的熟悉程度等都能影响测验的结果。如果不按照规定施测,如给予暗示、制造紧张气氛等都会带来很大的误差。4)意外干扰。在测试环境复杂,特别是当被试人数较多时,可能发生意外情况。5)评分记分。评分不客观和记分出现错误也是较常见的误差。一般来说,客观题的评分较为准确客观,而主观题的评分标准难以掌握,再加上阅卷者的风格、情绪以及其他心理因素的干扰,因而很难保证分数的一致性。
为了有效地控制测验实施中的误差,主试应该严格地遵守标准化的程序去施测和评卷记分,不得随意改动和发挥。
2.3 被试引起的误差。在测量工作中,最复杂的和最难控制的是由被试本身引起的各种误差。
1)应试动机。被试对测验的动机不同,会影响其作答态度、注意力、持久性及反应速度等,从而影响测验的结果。在测量成就、能力时被试如果动机不强,他就不会尽力作答。如果被试动机效应在反复测量中以一种恒定的方式出现,会导致系统误差,从而使测量的有效性降低;如果动机效应引起了偶然性的不稳定的反应,这是一种随机误差,会使测量的有效性、可信性都降低。2)测验焦虑。测验焦虑是被试在应试前和测试中出现的一种紧张的情绪体验。测验的焦虑会影响被试的反应。一般来说,适当焦虑会使人维持一定的兴奋水平,注意力增强,反应速度加快,从而对测验产生积极的影响。但过高的焦虑会使工作效率降低,注意力分散,思维狭窄,反应速度减慢,因而会大大影响成绩。3)测验经验。被试对测验的经验也会影响测验的成绩,任何一种新的项目形式,由于被试比较陌生,就可能使测验成绩受影响。但是如果提供足够的演示和练习,测验成绩就会提高。有些被试经历过多次测验,掌握了一定的答题技巧,他们善于觉察正确答案与错误答案的微妙差别,会合理地安排时间,因此经常比那些能力相近但缺乏测验经验的人获得更高的分数。4)练习效应。任何一个测验在重复使用时,由于被试对测验的内容和程序已经相当熟悉,因此会使成绩提高。5)反应倾向。独立于测验内容的反应倾向,也会使得本来能力相同的被试获得不同的成绩。对于速度测验,由于测验时间有限,而题量又较大,求快与求准两种不同倾向会对测验成绩产生影响;对于是非题,某些人可能有偏好选“是”或选“非”的倾向;对于选择题,有些人可能有偏好选择某个位置或偏好选长项的倾向;对于人格测验题目,有人可能会掩饰自己。所有这些都会给测验成绩带来误差,为此在编制时一定要注意控制这些倾向的影响。6)生理变因。不但心理因素会影响测验成绩,生病、疲劳、失眠等生理因素,以及在智力、情绪、体力等方面的生物节律也会影响测验成绩而带来误差。