中国计量科学研究院流量室
流体流量标准及其数据处理之五 --关于流量装置检定中如何确定有无系统误差的问题
中国计量科学院 苏彦勋 邮编100013
流量装置检定过程中测定的数据有无系统误差,是流量工作者最为关注的问题之一。 在数据处理系统中,对未知方差的两个正态的母体的期望值是否相等的检验常用到t检验。用t 检验判断测量中是否存在系统误差,实质上是检验测得值是否服从正态分布的问题。若测量值偏离正态分布,则认为存在系统误差。其检验的步骤和确立的依据如下: 当测得值服从正态分布时,经独立测量测得两组数据: xi: i=1,2,3,……,nx yj: j=1,2,3,……,ny 根据两组数据可算出下列数值 (1) (2) (3) (4) 利用t检验法,检验两组测量数据是否一致,若不一致则可认为存在系统误差。 根据上一组,即(1)-(4),公式计算出的各数据,可计算出自由度 ,服从t分布的t值。 (5) 在统计检验中,人为的规定显著水平(信任系数α通常取0.05,有时取0.01)表示在原假设的条件下,不应出现事件的概率,即 p(|t|>tα )=1-p(|t|<tα )=α 式中,临界值tα 可根据α及自由度υ从t分布表中查出。 通过测量数据计算出的 t>tα 否定原假设,可怀疑在测量中存在系统误差。 若 t<tα 即认为测量中不存在系统误差。 "注" t公式的推导就不阐赘,感兴趣请来信函联系。 最后结论:(1)在原假设测量误差服从正常分布,两组测量数据来自同母体,测量中不含系统误差的条件下,由式(5)得到统计量t应服从自由度为nx+ny-2的t分布。 (2)若出现的小概率事件,即就可认为测量中存在系统误差。 具体实例:标定活塞式体积管系统,标定上游容积时,独立测量两组数据如表一和表二。 表一
序号
S1=0.001732=1.732×10-3 表二
S2=0.004103=4.103×10-3 按公式计算t S1=1.732×10-3 S2=0.103×10-3 n1=n2=6 将数据代入t式中,经计算t=10.31 根据υ=n1+n2-2=10 tα=2.23 ∵t>tα ∴在测量中存在系统误差,应该进行修正。 2001年2月20日