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1、测量数据质量控制与评价方法综测量数据质量控制与评价方法综述述主要内容主要内容术语问题术语问题测量误差测量误差误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定计量人计量人误差观误差观术语问题术语问题测量误差测量误差误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定计量人计量人误差观误差观什么是测量数据什么是测量数据 测量数据测量数据=量值量值 量值量值=数值数值单位单位例例:身身1.5米米(1.5m)电流强度电流强度0.5安安(0.5A)什么是质量：什么是质量：一组固有特性满足要求的程度。一组固有特性满足要求的程度。质量特性：质量特性：理化、感观、外观、功能、经济等理化、感观、外观、功能、经济等
2、质量特性的表现形式质量特性的表现形式=技术标准技术标准质量质量特性特性标准标准质量分类质量分类工程工程质量质量服务服务质量质量产品产品质量质量什么是产品什么是产品 过程的结果过程的结果产品类别：产品类别：服务服务(如运输如运输)；软件软件(如计算机程序、字典如计算机程序、字典)；硬件硬件(如发动机机械零件如发动机机械零件)；流程性材料流程性材料(如润滑油如润滑油)。？有一类组织：实验室全国有全国有5万多家检测、校准实验室。万多家检测、校准实验室。浙江省有第三方实验室浙江省有第三方实验室1036家，设备家，设备资产资产22.1亿元；从业人员亿元；从业人员18000人。人。问题：实验室的产品是什么
3、？问题：实验室的产品是什么？是校准证书、是检测报告。是校准证书、是检测报告。校准证书、检测报告的核心内容校准证书、检测报告的核心内容是是测量数据测量数据。答案：实验室的产品是测量数据！答案：实验室的产品是测量数据！什么是产品什么是产品 过程的结果过程的结果产品类别：产品类别：服务服务(如运输如运输)；软件软件(如计算机程序、字典如计算机程序、字典)；硬件硬件(如发动机机械零件如发动机机械零件)；流程性材料流程性材料(如润滑油如润滑油)；测量数据。测量数据。测量数据质量的度量测量数据质量的度量测量准确度：测量准确度：测量结果与真值的接近程测量结果与真值的接近程度。度。测量不确定度：测量不确定度：
4、测量结果带有的参数，测量结果带有的参数，表征合理赋予被测量之值的分散性。表征合理赋予被测量之值的分散性。测量准确度:a测量不确定度测量不确定度:U a2U结论结论 测量数据的质量是由测量数据的质量是由测测量准确度量准确度()和和测量不确定测量不确定度度(U)两个指标来描述的，两个指标来描述的，这两个指标是依据这两个指标是依据测量误差测量误差计算的。所以，测量误差的计算的。所以，测量误差的处理、控制和评定方法是决处理、控制和评定方法是决定测量数据质量水平的基础。定测量数据质量水平的基础。主要内容主要内容测量误差测量误差误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定计量人计量人误差观误差观术语问
5、题术语问题误差的分类误差的分类粗大误差（粗差）：超差、伪劣数据；粗大误差（粗差）：超差、伪劣数据；系统误差（系差）：有规律的误差；系统误差（系差）：有规律的误差；随机误差随机误差：表面上表面上没有规律的误差没有规律的误差。a2U主要内容主要内容误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定计量人计量人误差观误差观测量误差测量误差术语问题术语问题性性 质质 误差处理：处理粗大误差，即判断测误差处理：处理粗大误差，即判断测量数据中是否含有异常值。量数据中是否含有异常值。异常值：含有粗差的测量数据。异常值：含有粗差的测量数据。测量数据判定为异常值，则应从数据列测量数据判定为异常值，则应从数据列中剔
6、出，不得使用。中剔出，不得使用。判别方法判别方法主观判断法主观判断法科学判断法科学判断法拉依达准则（拉依达准则（3）或或 格罗布斯准则格罗布斯准则 对测量列按大小进行排列：对测量列按大小进行排列：计算下列两个参数：计算下列两个参数：判断：判断：若：若：则：则：为异常值。为异常值。若：若：则：则：为异常值。为异常值。狄克逊准则狄克逊准则 对测量列按大小进行排列：对测量列按大小进行排列：计算下列两组参量：计算下列两组参量：当怀疑当怀疑 时时 若：若：则：则：为异常值，应剔除。为异常值，应剔除。当怀疑当怀疑 时时 若：若：则：则：为异常值，应剔除。为异常值，应剔除。罗曼诺夫斯基准则罗曼诺夫斯基准则
7、先剔除一个可疑测量值先剔除一个可疑测量值 ；计算剔除计算剔除 后的平均值后的平均值 和标和标准差准差 ；若：若：则：则：是异常值，应剔除。是异常值，应剔除。注意事项注意事项工作认真，操作规范，切不可造假！工作认真，操作规范，切不可造假！对测量成本高的数据，异常值判断要慎对测量成本高的数据，异常值判断要慎重重！主要内容主要内容误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定计量人计量人误差观误差观测量误差测量误差术语问题术语问题性 质误差控制的对象是系统误差；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；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；系统误差有累积作用；
8、系统误差比随机误差影响要大，是所有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。测量要重点控制的误差。判判 断断科学实验研究科学实验研究校校 准准*控制方法修正法；修正法；严格按操作规程；严格按操作规程；严格控制实验室环境；严格控制实验室环境；采用统计方法处理。采用统计方法处理。替代法：被测量替代法：被测量=标准量标准量+差值；差值；抵偿法：测量结果取两次测量的平均值；抵偿法：测量结果取两次测量的平均值；交换法：交换法：PX对称测量法对称测量法 半周期偶数测量法半周期偶数测量法 周期性系差：周期性系差：当当 时：时：当当 时：时：主要内容主要内容误差误差控制控制误差误差处理处理误差误
9、差评定评定计量人计量人误差观误差观测量误差测量误差术语问题术语问题性性 质质随机误差服从统计规律；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；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测量不确定度是描述随机误差影响程度的指标。的指标。评定方法评定方法1.最小二乘法最小二乘法 适用范围适用范围 -直接测量；直接测量；-线性化的间接测量；线性化的间接测量；-线性化的组合测量。线性化的组合测量。原理原理 若若 则则 若用矩阵表示：若用矩阵表示：测量方程：测量方程：为已知常数，为已知常数，测量方程的矩
10、阵形式：测量方程的矩阵形式：误差方程：误差方程：误差方程的矩阵形式：误差方程的矩阵形式：根据：根据：有：有：（正规方程）（正规方程）最佳估计值的解：最佳估计值的解：最佳估计值的标准差最佳估计值的标准差：组合测量组合测量间接测量间接测量 是线性方程或易被线性化。是线性方程或易被线性化。的合成标准不确定度为：的合成标准不确定度为：复现性测量复现性测量 已知：已知：测量方程测量方程:重复性测量重复性测量 已知：已知：测量方程测量方程:主要特征是：主要特征是：以最小二乘为基础的测量不确定度评定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，方法，称之为测量不确定度的主流方法，是是
11、ISO、IEC、BIPM等等7个国际组织联合个国际组织联合发布的发布的测量不确定度表示指南测量不确定度表示指南（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement，简称，简称GUM）的主要内容（我国等同采用为）的主要内容（我国等同采用为JJF1059）。）。我国认监委规定我国认监委规定（CNCA/CNBS）通过实验室认可的校）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准和检测项目必须给出测量不确定度评定报告。定报告。2、蒙特卡罗评定方法（、蒙特卡罗评定方法（MCM）适用范围适用范围 -不易线性化的模型；不易线性化的模型；-不易求
12、导数的模型；不易求导数的模型；-已知各输入量分布。已知各输入量分布。原理原理 MCM中心思想是基于分布传播进行测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得到与之相关的输出量的 。评定步骤评定步骤 -确定仿真次数确定仿真次数M；-根据输入量的分布，产生根据输入量的分布，产生M个仿真值；个仿真值；MCMMCM仿真仿真仿真仿真 -计算计算 的最佳估计值：的最佳估计值：-计算计算 的标准差：的标准差：MCM方法被方法被BIPM编写成为编写成为“测量测量数据评定数据评定-GUM补充文件补充文件1-基于基于蒙特卡罗方法的分布传播蒙特卡
13、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 Monte Carlo method）作为作为GUM的补充标准向国际发布。的补充标准向国际发布。主要内容主要内容计量人计量人误差观误差观误差误差控制控制误差误差处理处理误差误差评定评定测量误差测量误差术语问题术语问题“生活在误差的海洋里生活在误差的海洋里”；“精思国计，细量民生精思国计，细量民生”；“计量立校、标准立人、质量立业计量立校、标准立人、质量立业”！谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH