!误差分析与数据处理方法招惠玲（湛江海洋大学工程学院，广东湛江$!%"!$）摘要：以等精度测量数据对莱依特、格拉布斯准则的使用原则进行验证，然后再用该方法对非等精度测量数据进行处理，以获得较准确的测量结果。关键词：测量；偏差；粗大误差：’#()*++文献标识码：,：)""(-(%(!.!""#/"!-""$%-"#)引言!!随着计算机及软件的发展，试验数据的计算机实时或在线分析处理，已成为测试技术数据处理的发展方向。现其中：$="!%##=)!’)代化的测试设备应带有数据处理及相应的软件，因为它可以代替大量人工繁琐的计算，并节省宝贵的时间；而且可以得到较准确的数据。据此，本文用12345675328语言编制程序进行对数据处理，以期摸索出一套快速和可靠的计算方法。在编程之前，首先必须对数据进行分析。!基本理论按照误差出现规律以及它们对测量结果的影响程度，可分为系统误差、随机误差和粗大误差等。系统误差出现一定的规律，如果能确知其影响因素的规律时，人们可以对这些误差进行控制或加以修正，所以在测量中，有可能消除系统误差。随机误差是由许多未知的或微小的因素综合影响的结果。但在等精度条件下，对同一参数测量的次数较多时，随机误差的算术平均值将逐渐接近于零。因此，粗大误差是影响测量结果准确性的主要因素。在测量结果的数据处理时，首先应该把粗大误差剔除。可疑测量值的判断准则有多种，如莱依特、格拉布斯准则等。它们的使用原则是9):：!由于莱依特准则是在重复测量次数趋于无穷大的前提下建立的，所以当测量次数足够大（通常在!;)"）时，采用莱依特准则才合适；若!!)"时，则采用格拉布斯准则。"在最多只要一个异常值时，采用格拉布斯准则来判断的效果最佳。#在可能存在多个异常值时，应采用两种以上的准则来交叉判断。（)）等精度测量然后，再计算算术平均值与标准误差，并再次检验有无可疑值。格拉布斯准则认为，在选定显著性水平的情况下，如果计算出的格拉布斯准则数)"#大于由格拉布斯准则表中的数).!>/，即)"#").!>/.!/则可认为测量数值"#中含有粗大误差，应予剔除。其中：)"#=<%#%?$=<"#’$%?$显著性水平一般可选$*"@、!*$@，)*"@。它代表这种判断发生错误的概率。在粗大误差剔除后，求出测量数据的算术平均值的标准误差*，即测量结果可以表示为：+,$A#*.#/其中：*=$。"!（!）非等精度测量对于非等精度的测量，如果是由两组等精度测量列组成，可以用上述的方法剔除每列中的粗大误差，然后用加权方法计算最终测量结果。设每次测量是标准误差分别为$)，$!，$!，相应的权分别为-)，-!>-!。加权算术平均值及其均方根误差分别为$.和*$：!!-#$#莱依特准则认为，在指定的一组等精度测量数值"#$.=#=)!-.%/中，若某一数值与该组数据的算术平均值$之差大于#倍该组数据的标准误差$时，为粗大误差，该数值为可疑##=)B"2=)值，应予剔除。即<%#%%"#’$%(#$.)/*$=)?!.)?$/!最后测量结果可以表示为：+,/$.A#*$。.$/收稿日期：!""!—"0—)!；修订日期：!""!—)"—)$$%机电工程技术!""#年第#!卷第!期制造业信息化用两种模式对等精度的测量数据进行误差分析，以便对判断准则进行验证（计算框图如图$）；另外，还可以利用这一判断准则对非等精度的测量数据进行处理。#软件特点和界面设计（$）软件系统特点该软件有如下的特点：第一，测量数据以文本文件的形式保存在硬盘，便于输入和修改；第二，程序界面具有“可视化”和“事件驱动”等优点；第三，计算结果直接显示在相应界面上，非常直观；第三，程序功能完善。（!）界面设计%!’(软件的界面设计包括：系统启动界面$个、主界面!个、计算结果界面#个，一共)个界面（这里只列#个）。!启动界面界面放置!个选项，分别进入等精度和非等精度测量数据处理*如图!+。"等精度测量界面在该界面中，放置驱动器列表框、目录列表框、文件列表框，通过它们可以选出所需要的文件；$个,-.,框用于键入数据个数；#个/011234按钮；单击“莱依特准则”和“格拉布斯准则”按钮，可以分别进入不同的模式，对数据进行检验和计算；单击“返回”按钮，即返回启动界面*如图#+。#非等精度测量界面该界面与等精度测量界面相似；不同的是另放置!个,-.,框，分别键...