標(biāo)準(zhǔn)誤
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英文:Standard Error
即樣本均數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,是描述均數(shù)抽樣分布地離散程度及衡量均數(shù)抽樣誤差大小的尺度。
在相同測量條件下進行的測量稱為等精度測量,例如在同樣的條件下,用同一個游標(biāo)卡尺測量銅棒的直徑若干次,這就是等精度測量。對于等精度測量來說,還有一種更好的表示誤差的方法,就是標(biāo)準(zhǔn)誤差?! ?/p>
定于
標(biāo)準(zhǔn)誤差定義為各測量值誤差的平方和的平均值的平方根,故又稱為均方誤差。
設(shè)n個測量值的誤差為ε1、ε2……εn,則這組測量值的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ等于:
(此處為一公式,顯示不出來,你看下文字就可以知道這個公式是什么樣的。)
由于被測量的真值是未知數(shù),各測量值的誤差也都不知道,因此不能按上式求得標(biāo)準(zhǔn)誤差。測量時能夠得到的是算術(shù)平均值(),它最接近真值(N),而且也容易算出測量值和算術(shù)平均值之差,稱為殘差(記為v)。理論分析表明①可以用殘差v表示有限次(n次)觀測中的某一次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ,其計算公式為
(此處為一公式,顯示不出來,你看下文字就可以知道這個公式是什么樣的。)
對于一組等精度測量(n次測量)數(shù)據(jù)的算術(shù)平均值,其誤差應(yīng)該更小些。理論分析表明,它的算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差。有的書中或計算器上用符號s表示)與一次測量值的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ之間的關(guān)系是
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誤差
需要注意的是,標(biāo)準(zhǔn)誤差不是測量值的實際誤差,也不是誤差范圍,它只是對一組測量數(shù)據(jù)可靠性的估計。標(biāo)準(zhǔn)誤差小,測量的可靠性大一些,反之,測量就不大可靠。進一步的分析表明,根據(jù)偶然誤差的高斯理論,當(dāng)一組測量值的標(biāo)準(zhǔn)誤差為σ時,則其中的任何一個測量值的誤差εi有68.3%的可能性是在(-σ,+σ)區(qū)間內(nèi)。
世界上多數(shù)國家的物理實驗和正式的科學(xué)實驗報告都是用標(biāo)準(zhǔn)誤差評價數(shù)據(jù)的,現(xiàn)在稍好一些的計算器都有計算標(biāo)準(zhǔn)誤差的功能,因此,了解標(biāo)準(zhǔn)誤差是必要的。
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