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随机误差的评价指标

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:随机误差性质上属随机变量,其处理方法的理论依据是概率论与数理统计。具体参量可用随机变量的数学期望、方差和协方差等特征量来描述。对于具有某一确定分布的随机误差δ,其方差为一确定的常数。由于一般随机误差的数学期望为零,因为在通常的数据处理中只给出方差就足够了,它成为评定数据精度的基本参数。应注意,标准差没有负值。显然,标准差与方差具有相同的作用,其意义是十分明显的。

随机误差性质上属随机变量,其处理方法的理论依据是概率论数理统计。具体参量可用随机变量的数学期望(算术平均值)、方差标准偏差)和协方差等特征量来描述。

1.数学期望

按数学期望的定义,随机误差δ的数学期望为

式中,f(δ)为δ的分布密度函数。

数学期望E(δ)是误差δ的分布中心,它反映了δ的平均特征,或者说数学期望E(δ)是δ所有可能取值的平均值。

2.方差和标准差

按定义,随机误差δ的方差为

通常,随机误差的数学期望E(δ)=0,因为有

随机误差的方差是反映随机误差取值的分散程度的,是误差随机波动性的表征参数。

对于具有某一确定分布的随机误差δ,其方差为一确定的常数。由于一般随机误差的数学期望为零,因为在通常的数据处理中只给出方差就足够了,它成为评定数据精度的基本参数。

实用上更常使用标准差。按照定义,标准差应为方差的正平方根,即

应注意,标准差没有负值。显然,标准差与方差具有相同的作用,其意义是十分明显的。方差或标准差可作为测量精度的评定参数。

由于σ的量纲与被测量的量纲相同,因此标准差是更常使用的参数。

3.协方差(相关矩)和相关系数

随机误差δx和δy的协方差定义为

随机误差δx和δy的相关系数则为

协方差或相关系数反映误差之间的线性相关关系,这一相关关系影响到误差间的抵偿性。

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