二、系统误差与随机误差
(一)系统误差
在相同的条件下,多次重复测量同一量时,误差的大小和符号保持不变或按照一定
的规律变化,这种误差称为系统误差。其误差的数值和符号不变的称为恒值系统误差,
反之称为变值系统误差。变值系统误差又可分为累进性的、周期性的和按复杂规律变化
的几种类型。
检测装置本身性能不完善、测量方法不完善、测量者对仪器使用不当、环境条件的变
化等原因都可能产生系统误差。例如,某仪表刻度盘分度不准确,就会造成读数偏大或
偏小,从而产生恒值系统误差。温度、气压等环境条件的变化和仪表电池电压随使用时
间的增长而逐渐下降,则可能产生变值系统误差。
系统误差的特点是可以通过实验或分析的方法,查明其变化规律和产生原因,通过
对测量值的修正,或者采取别的预防措施,就能够消除或减少它对测量结果的影响。
系统误差的大小表明测量结果的正确度。它说明测量结果相对真值有一恒定误差,
或者存在着按确定规律变化的误差。系统误差愈小,则测量结果的正确度愈高。
(二)随机误差
在相同条件下,多次测量同一量时,其误差的大小和符号以不可预见的方式变化,这
种误差称为随机误差。随机误差是测量过程中,许多独立的、微小的、偶然的因素引起的
综合结果。
在任何一次测量中,只要灵敏度足够高,随机误差总是不可避免的。而且在同一条
件下,重复进行的多次测量中,它或大或小、或正或负,既不能用实验方法消除,也不能
修
正。但是,利用概率论的一些理论和统计学的一些方法,可以掌握看似毫无规律的随机
误差的分布特性,确定随机误差对测量结果的影响。
随机误差的大小表明测量结果重复一致的程度,即测量结果的分散性。通常,用精
密度表示随机误差的大小:随机误差大,测量结果分散,精密度低;反之,测量结果的重
复
性好,精密度高。
•• ---------------------------------------186 第六章交通工程设施检测技术
精确度是测量的正确度和精密度的综合反映,精确度高意味着系统误差和随机误差
都很小。精确度有时简称为精度。
三、随机误差的处理方法
(一)随机误差的分布特性
自然界中,某一事件或现象出现的客观可能性大小,通常可用概率来表示。
客观的必然现象称为必然事件,例如,平面三角形内角和为,就是一个必然事
件,必然事件的概率为。
违反客观实际的不可能出现的现象称为不可能事件,不可能事件的概率为零。
客观上可能出现,也可能不出现,而且不能预测的现象称为随机事件或随机现象。
它具有一定的概率,且概率在和之间。例如,抛掷硬币,出现正面朝上或反面朝上的
现象,即为一随机事件。当抛掷次数无限加多时,大量的实验证明,它们的概率接近。
在研究随机事件的统计规律时,概率是一个重要的概念。它是随机事件统计规律性
的表现,是随机事件的固有特性;同时应当注意到概率是个统计概念,只有在大量重复实
验中,对整体而言才有意义。
在相同的条件下,对某个量重复进行多次测量,在排除系统误差和测量坏值(粗大误
差)之后,测量结果的随机误差在某个范围内取值的可能性,就是一个随机事件的统计概