大家好,今天本篇文章就來給大家分享標準誤差,以及標準誤差表示對應的知識和見解,內(nèi)容偏長哪個,大家要耐心看完哦,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
1,標準誤差一般用來判定該組測量數(shù)據(jù)的可靠性,在數(shù)學上它的值等于測量值誤差的平方和的平均值的平方根。
2,標準誤差在正態(tài)分布中表現(xiàn)出正態(tài)分布曲線的陡峭程度,標準誤差越小,曲線越陡峭,反之,曲線越平坦。
3,標準誤差在實際的計算中使用的是標準誤差估算值。
4,標準誤差不是實際誤差。
通常在放射性測量中,只做一次(或幾次取平均值)測量,其計數(shù)率為n。此時,可以假定n就是平均值。如用標準誤差來表示,可寫為
;測量結(jié)果可表示為
,表示該計數(shù)n的期望值落在
區(qū)間的幾率為68.3%。也可以認為,再做一次重復測量,其測量值處在這個區(qū)間的幾率為68.3%。
因為
,σ隨計數(shù)率值n增大而增大。為了衡量測量結(jié)果的精確度,而引入相對誤差概念。相對標準誤差的表示為
放射性勘探***
可見,若計數(shù)n=100,則相對標準誤差ε=10%;若n=10000,則ε=1%。計數(shù)值越大,相對標準差越小,表示測量精確度越高。
(一)計數(shù)率的標準誤差
假定在測量時間t內(nèi)獲得計數(shù)為N,則計數(shù)率為n=N/t,即單位時間的平均計數(shù)稱計數(shù)率(cpm或cps)。平均計數(shù)率的標準誤差為
放射性勘探***
平均計數(shù)率的結(jié)果,可寫
,表示計數(shù)率值及其標準誤差范圍。表明測量時間越長計數(shù)率的誤差越小。計數(shù)率的相對標準誤差為
放射性勘探***
與(6-1)式相同,表明總計數(shù)越大或測量時間越長相對誤差越小,計數(shù)率的精度越高。
(二)輻射樣品凈計數(shù)的誤差
利用某測量裝置,測量放射性樣品的凈計數(shù)。首先在tb時間內(nèi)共測得本底計數(shù)為Nb,計數(shù)率為nb,樣品加本底總計數(shù)為Nc,測量時間為tc,計數(shù)率為nc。則樣品凈計數(shù)率的標準誤差按下述***進行計算。
樣品凈計數(shù)率:
n=nc-nb=Nc/tc-Nb/tb
根據(jù)表6-1中誤差相減的運算公式,樣品凈計數(shù)率n的標準誤差可表示為
放射性勘探***
凈計數(shù)率及其誤差的寫法為
放射性勘探***
相對標準誤差為
放射性勘探***
表6-1常用函數(shù)標準誤差的計算公式
(三)多次測量平均值標準誤差
為了提高測量精度,往往重復測量幾次,取其平均值。假定重復測量A次,每次時間相同均為t,每次計數(shù)為N1、N2、N3直至NA。平均值
Ni/A,平均值
的標準誤差為
放射性勘探***
平均計數(shù)率n的標準誤差表示式為
放射性勘探***
(四)根據(jù)允許誤差選擇測量時間
為求得放射性樣品測量的凈計數(shù),要做兩次測量。此外,由(6-2)式可知測量時間越長誤差越小。在有些短壽命放射性樣品測量中,不允許測量時間過長。這里提出兩個測量時間最佳選擇問題。第一,在總測量時間T=tc+tb內(nèi),tc和tb如何分配,使誤差最小。第二,在確定允許誤差條件下,如何選擇tc和tb,可使T=tc+tb為最小值。
1)規(guī)定總測量時間T=tc+tb,則tb=T-tc,根據(jù)(6-4)式得計數(shù)率標準誤差:
放射性勘探***
為了使σn取得最小值,對上式求導數(shù)并令其等于零,整理后得
放射性勘探***
根據(jù)給定的總測量時間T,對nc和nb進行初步測試,逐步確定對tc和tb的分配比例,取得樣品凈計數(shù)率最小誤差。
2)根據(jù)事先確定的誤差εn計算最短的測試時間。
由(6-9)式,可得
,代入(6-5)式得
放射性勘探***
整理后得
放射性勘探***
放射性勘探***
例如,對一個放射性樣品測量要求相對標準誤差。εn≤1%;經(jīng)初步測試本底計數(shù)40計數(shù)/min,樣品加本底計數(shù)約160計數(shù)/min,要求給出測量本底和樣品所需時間。經(jīng)計算得:tb=84min;tc=167min。實際測量時取:tb=1.5h;tc=3h,可保證εn≤1%。
均方根誤差亦稱標準誤差,其定義為,i=1,2,3,…n。在有限測量次數(shù)中,均方根誤差常用下式表示:√[∑di^2/n]=Re,式中:n為測量次數(shù);di為一組測量值與真值的偏差。如果誤差統(tǒng)計分布是正態(tài)分布,那么隨機誤差落在±σ以內(nèi)的概率為68%。
設n個測量值的誤差為
,則這組測量值的標準誤差
等于:
其中E為誤差=測定值—真實值。
與標準差的區(qū)別
標準差與標準誤差的意義、作用和使用范圍均不同。標準差(亦稱單數(shù)標準差)一般用SD(standarddeviation)表示,是表示個體間變異大小的指標,反映了整個樣本對樣本平均數(shù)的離散程度,是數(shù)據(jù)精密度的衡量指標;而標準誤差一般用SE(standarderror)表示,反映樣本平均數(shù)對總體平均數(shù)的變異程度,從而反映抽樣誤差的大小,是量度結(jié)果精密度的指標。
隨著樣本數(shù)(或測量次數(shù))n的增大,標準差趨向某個穩(wěn)定值,即樣本標準差s越接近總體標準差σ,而標準誤差則隨著樣本數(shù)(或測量次數(shù))n的增大逐漸減小,即樣本平均數(shù)越接近總體平均數(shù)μ;故在實驗中也經(jīng)常采用適當增加樣本數(shù)(或測量次數(shù))n減小的***來減小實驗誤差,但樣本數(shù)太大意義也不大。標準差是最常用的統(tǒng)計量,一般用于表示一組樣本變量的分散程度;標準誤差一般用于統(tǒng)計推斷中,主要包括假設檢驗和參數(shù)估計,如樣本平均數(shù)的假設檢驗、參數(shù)的區(qū)間估計與點估計等。
標準誤差(均方誤差)
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***,就是標準誤差。
標準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n個測量值的誤差為ε1、ε2……εn,則這組測量值的標準誤差σ等于:
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準誤差。測量時能夠得到的是算術平均值(),它最接近真值(N),而且也容易算出測量值和算術平均值之差,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)果的標準誤差σ,其計算公式為
對于一組等精度測量(n次測量)數(shù)據(jù)的算水平均值,其誤差應該更小些。理論分析表明,它的算術平均值的標準誤差。有的書中或計算器上用符號s表示)與一次測量值的標準誤差σ之間的關系是
需要注意的是,標準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。標準誤差小,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,當一組測量值的標準誤差為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實驗報告都是用標準誤差評價數(shù)據(jù)的,現(xiàn)在稍好一些的計算器都有計算標準誤差的功能,因此,了解標準誤差是必要的。
公式:設n個測量值的誤差為??,則這組測量值的標準誤差??等于:
其中E為誤差=測定值—真實值。
標準誤差一般用SE表示,反映樣本平均數(shù)對總體平均數(shù)的變異程度,從而反映抽樣誤差的大小,是量度結(jié)果精密度的指標。
標準差與標準誤差的意義、作用和使用范圍均不同。標準差(亦稱單數(shù)標準差)一般用SD表示,是表示個體間變異大小的指標,反映了整個樣本對樣本平均數(shù)的離散程度,是數(shù)據(jù)精密度的衡量指標。
擴展資料:
標準誤差的注意點:
需要注意的是,標準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。標準誤差小,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,當一組測量值的標準誤差為σ時,則其中的任何一個測量值的誤差Ei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實驗報告都是用標準誤差評價數(shù)據(jù)的,現(xiàn)在稍好一些的計算器都有計算標準誤差的功能,因此,了解標準誤差是必要的。
標準誤差隨著樣本數(shù)(或測量次數(shù))n的增大,標準差趨向某個穩(wěn)定值,即樣本標準差s越接近總體標準差σ,而標準誤差則隨著樣本數(shù)(或測量次數(shù))n的增大逐漸減小,即樣本平均數(shù)越接近總體平均數(shù)μ;故在實驗中也經(jīng)常采用適當增加樣本數(shù)(或測量次數(shù))使n增大的***來減小實驗誤差,但樣本數(shù)太大意義也不大。
標準差是最常用的統(tǒng)計量,一般用于表示一組樣本變量的分散程度;標準誤差一般用于統(tǒng)計推斷中,主要包括假設檢驗和參數(shù)估計,如樣本平均數(shù)的假設檢驗、參數(shù)的區(qū)間估計與點估計等。
標準差能反映一個數(shù)據(jù)集的離散程度,標準偏差越小,這些值偏離平均值就越少,反之亦然。標準偏差的大小可通過標準偏差與平均值的倍率關系來衡量。平均數(shù)相同的兩個數(shù)據(jù)集,標準差未必相同。
例如,A、B兩組各有6位學生參加同一次語文測驗,A組的分數(shù)為95、85、75、65、55、45,B組的分數(shù)為73、72、71、69、68、67。這兩組的平均數(shù)都是70,但A組的標準差應該是17.078分,B組的標準差應該是2.160分,說明A組學生之間的差距要比B組學生之間的差距大得多。
參考資料:百度百科——標準誤差
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