醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)知識-課件

醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)與《通用要求》解讀醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)與《通用要求》解讀1

計量是關(guān)于測量的科學(xué)。是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準確的科學(xué)。什么是計量（Metrology）？計量是關(guān)于測量的科學(xué)。是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準2

計量科技水平是一個國家科學(xué)技術(shù)實力的重要標(biāo)志，是國家綜合實力的具體體現(xiàn)?？萍家l(fā)展，計量須先行!計量的科學(xué)意義計量科技水平是一個國家科學(xué)技術(shù)實力的重要標(biāo)志，是國家3醫(yī)學(xué)計量是指在醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，保證人體生命體征(化學(xué)、物理)參數(shù)、用藥劑量等計量單位的統(tǒng)一和量值準確、可靠的活動。什么醫(yī)學(xué)計量？醫(yī)學(xué)計量是指在醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，保證人體生命體征(化學(xué)4

統(tǒng)一性：必須保證計量單位和量值的統(tǒng)一。（同一被測量結(jié)果一致）

準確性：要達到所預(yù)期的某種程度的準確性。（測量儀器或設(shè)備必須檢定/校準）計量的基本特點統(tǒng)一性：必須保證計量單位和量值的統(tǒng)一。計量的基本特點5

廣泛性：滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域和國民經(jīng)濟的各部門以及人民的日常生活。

法制性：為了保證全國計量單位和量值的統(tǒng)一，必須制定共同遵守的準則，因此需要有計量法律、法令、條例、辦法等作保證。

保障性：提供技術(shù)支持和保障。計量的基本特點廣泛性：滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域和國民經(jīng)濟的各部門以及人民的日常6Contents計量法制管理量和單位計量學(xué)通用術(shù)語及概念數(shù)據(jù)處理測量不確定度的表示及評定Contents計量法制管理量和單位計量學(xué)通用術(shù)71.計量法律法規(guī)新《計量法》：2013年12月28日全國人大通過修訂，2014年3月1日起實施。一、計量法制管理《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》2014年2月12日國務(wù)院常務(wù)會議修訂通過，2014年6月1日起施行。1.計量法律法規(guī)一、計量法制管理《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》28《中國人民解放軍計量條例》：2003年7月9日軍委主席簽發(fā)實施?！盾婈犪t(yī)學(xué)計量規(guī)定》：2005年12月6日總后部長簽發(fā)實施。

《中國人民解放軍計量條例》：2003年7月9日軍委主席簽發(fā)實9《軍隊醫(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十一條

醫(yī)學(xué)計量檢定人員應(yīng)當(dāng)正確使用、維護測量標(biāo)準，并依據(jù)計量檢定規(guī)程和其他技術(shù)文件開展計量檢定、檢測工作，保證計量檢定、檢測數(shù)據(jù)的準確、真實、完整?！盾婈犪t(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十一條醫(yī)學(xué)計量檢定人員應(yīng)當(dāng)正確使10《軍隊醫(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十四條

列入國家強制計量檢定目錄、衛(wèi)生裝備計量強制檢定目錄和強制質(zhì)量控制目錄的衛(wèi)生裝備，必須按照規(guī)定實施強制醫(yī)學(xué)計量檢定、檢測?！盾婈犪t(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十四條列入國家強制計量檢定目錄、11《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》：第三十六條

醫(yī)療器械使用單位對需要定期檢查、檢驗、校準、保養(yǎng)、維護的醫(yī)療器械，應(yīng)當(dāng)按照產(chǎn)品說明書的要求進行檢查、檢驗、校準、保養(yǎng)、維護并予以記錄，及時進行分析、評估，確保醫(yī)療器械處于良好狀態(tài)，保障使用質(zhì)量?！夺t(yī)療器械監(jiān)督管理條例》：第三十六條醫(yī)療器械使用單位對需要12第三十七條使用大型醫(yī)療器械以及植入和介入類醫(yī)療器械的，應(yīng)當(dāng)將醫(yī)療器械的名稱、關(guān)鍵性技術(shù)參數(shù)等信息以及與使用質(zhì)量安全密切相關(guān)的必要信息記載到病歷等相關(guān)記錄中。第三十七條使用大型醫(yī)療器械以及植入和介入類醫(yī)療器械的，應(yīng)當(dāng)13《中國人民解放軍內(nèi)務(wù)條令》2010年6月15日起施行。第十九章第三百八十六條

衛(wèi)生部門和醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)當(dāng)嚴格醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量管理，開展計量檢定和質(zhì)量控制，確保醫(yī)療設(shè)備使用安全、準確、可靠。計量法規(guī)體系：

計量法規(guī)、計量技術(shù)法規(guī)、計量規(guī)章制度等《中國人民解放軍內(nèi)務(wù)條令》2010年6月15日起施行。第十九142.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量設(shè)備measuringequipment:

(1)測量器具

(2)實物量具

(3)測量儀器

(4)測量傳感器2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量設(shè)備measuringeq152.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量標(biāo)準measurementstandard:

(1)國際[測量]標(biāo)準；

(2)國家[測量]標(biāo)準；

(3)國防最高[測量]標(biāo)準；

(4)參照標(biāo)準；

(5)工作標(biāo)準；

(6)傳遞標(biāo)準；

(7)核查標(biāo)準；

(8)標(biāo)準物質(zhì)。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量標(biāo)準measurement16國家測量標(biāo)準（國家計量基準）：

統(tǒng)一全國量值的最高依據(jù)。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局考核、批準和頒發(fā)證書。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理國家測量標(biāo)準（國家計量基準）：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理17部門和企事業(yè)單位測量標(biāo)準：

部門最高計量標(biāo)準同級政府計量部門主持考核企事業(yè)單位最高測量標(biāo)準經(jīng)有關(guān)政府計量行政部門主持考核。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理部門和企事業(yè)單位測量標(biāo)準：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理18強制檢定的范圍：

(1)社會公用測量標(biāo)準；

(2)部門和企事業(yè)單位的最高測量標(biāo)準；

(3)用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、資源保護、法定評價、公正計量方面等方面列入《中華人民共和國法制管理的計量器具目錄》實施計量檢定管理的計量器具，實施計量檢定。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理強制檢定的范圍：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理19a.必須取得制造、修理計量器具許可證；b.計量行政部門組織專家技術(shù)檢定、評審；c.未經(jīng)批準不得銷售、進口非法測量器具；d.制造、修理的計量器必須經(jīng)檢定合格后方可使用；e.進口的測量器具必須經(jīng)省級以上計量部門檢定；f.違者承擔(dān)法律責(zé)任。3.對制造、修理、進口測量器具的法制管理a.必須取得制造、修理計量器具許可證；3.對制造、修理、進口20a.業(yè)務(wù)條件：文化程度，計量法律、法規(guī)，基礎(chǔ)和專業(yè)知識，操作技能等。b.計量檢定人員的職責(zé)：計量器具的維護保養(yǎng)，保證數(shù)據(jù)正確、公正，依法工作，保存資料、保守秘密。c.計量檢定人員的權(quán)利和義務(wù)。d.計量檢定人員的法律責(zé)任。4.對計量人員的要求a.業(yè)務(wù)條件：文化程度，計量法律、法規(guī)，基礎(chǔ)和專業(yè)知識，操作21二、量和單位1.法定計量單位2.法定計量單位的使用方法3.量和量值的表示二、量和單位1.法定計量單位221.法定計量單位《計量法》規(guī)定：我國的計量單位采用國際單位制。國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位為我國法定計量單位。

法定計量單位的構(gòu)成由三部分構(gòu)成：

(1)國際單位制(SI)單位;(2)國家選定的非國際單位制單位;(3)以上兩種單位構(gòu)成的組合形式單位。1.法定計量單位《計量法》規(guī)定：我國的計量單位采用國際單位制23法定計量單位國際單位制(SI)單位的構(gòu)成：

法定計量單位國際單位制(SI)單位的構(gòu)成：24國際單位制的基本單位國際單位制的基本單位25醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)知識--課件26國際單位制導(dǎo)出單位國際單位制導(dǎo)出單位27國際單位制導(dǎo)出單位國際單位制導(dǎo)出單位28用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭29組合形成的國際單位制導(dǎo)出單位量的名稱 單位符號中文單位名稱讀法加速度m／s2 米每二次方秒力矩 Nm，N·m牛頓米，?！っ?電能 kWh，kW·h千瓦時 面積 km2平方千米比熱容 J／(kg·K)焦?fàn)柮壳Э碎_爾文傳熱系數(shù)W／(m2·K)瓦特每平方米開爾文濃度 mmol／L 毫摩爾每升

表示除的斜線只能有一條,“每”只有一個。組合形成的國際單位制導(dǎo)出單位量的名稱 單位符號30國家選定的非國際單位制單位國家選定的非國際單位制單位312.法定計量單位的使用方法（1）法定計量單位一律用正體

例如：mm不能寫成mm；

Hz、W、V不能寫成：Hz、W、V量的符號用斜體，單位符號用正體

例如：長度L=230mm

電壓U=10V

電流I=2.5A

功率P=200W2.法定計量單位的使用方法（1）法定計量單位一律用正體322.法定計量單位的使用方法（2）數(shù)字后面用單位符號，不用中文名稱

例如：10Ω，不能寫成10歐姆。

2.法定計量單位的使用方法（2）數(shù)字后面用單位符號，不用中文332.法定計量單位的使用方法（3）單位符號來源于人名時，一個字母時為大寫；兩個字母的，第一個字母大寫，其余為小寫。

例如：W，N，K等均是大寫字母；

Pa，不能寫成pa或PA；

Hz，不能寫成hz或HZ。2.法定計量單位的使用方法（3）單位符號來源于人名時，一個字342.法定計量單位的使用方法（4）正確使用詞頭表示“千”以下為小寫字母；“兆”以上為大寫字母例如：kHz；kW；kV不能寫成：KHz；KW；KV例如：GHz；MHz不能寫成：gHz；mHz

2.法定計量單位的使用方法（4）正確使用詞頭352.法定計量單位的使用方法（5）詞頭一般用在第一個單位之前，除質(zhì)量之外，一般分母不用詞頭例如：kN·m，不用N·km；kV/m，不用V/mm

2.法定計量單位的使用方法（5）詞頭一般用在第一個單位之前，362.法定計量單位的使用方法（6）組合單位中包含兩個以上單位相乘時，整個分母一般應(yīng)加分括號，表示除號的斜線“/”不得多于一條。例如：比熱容單位：焦耳每千克開爾文的符號為：J/(kg·K)，不能寫成：J/kg/K2.法定計量單位的使用方法（6）組合單位中包含兩個以上單位相372.法定計量單位的使用方法（7）詞頭與單位之間不能有間隔或加乘號例如：km2，平方千米，不能寫成k·m2或k×m22.法定計量單位的使用方法（7）詞頭與單位之間不能有間隔或加383.量值的表示（1）角標(biāo)應(yīng)標(biāo)注在量的符號處，不寫在單位符號處。例如：Umax=500V，不寫成U=500Vmax（2）相對量值表示例如：50%～70%，不寫成50～70%，也不寫成60%±10%3.量值的表示（1）角標(biāo)應(yīng)標(biāo)注在量的符號處，不寫在單位符號處39常見法定計量單位使用錯誤常見法定計量單位使用錯誤40三、通用術(shù)語及概念

校準calibration：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤摺?biāo)準物質(zhì)所代表的量值，與對應(yīng)的由測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。三、通用術(shù)語及概念校準calibration：41三、通用術(shù)語及概念

檢定verification：查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。檢定工作應(yīng)由法定技術(shù)機構(gòu)來承擔(dān)。三、通用術(shù)語及概念檢定verification：42檢定和校準的區(qū)別檢定和校準的區(qū)別43三、通用術(shù)語及概念測試、試驗testing,test：

對給定的產(chǎn)品、材料、設(shè)備、生物體、物理現(xiàn)象、過程或服務(wù)，按照規(guī)定的程序確定一種或多種特性或性能的一組操作。三、通用術(shù)語及概念測試、試驗testing,test：44檢驗inspection：

對產(chǎn)品的一個或多個特性進行測量、檢查、試驗或度量，并將其結(jié)果與規(guī)定的要求進行比較，以確定它們是否合格的活動。檢驗inspection：45溯源性measurementtraceability：

通過具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標(biāo)準的量值能夠與規(guī)定的參照標(biāo)準、國家測量標(biāo)準或國際測量標(biāo)準聯(lián)系起來的特性。溯源性measurementtraceability：46量值傳遞disseminationofvalueofaquantity

：

通過對測量器具的檢定（校準）將國家測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的測量單位量值通過各等級測量標(biāo)準傳遞到工作測量器具，以保證被測對象量值準確和一致。量值傳遞disseminationofvalueof47測量器具溯源等級圖測量器具溯源等級圖48

測量設(shè)備（測量標(biāo)準及工作測量器具）必須由有資格的計量技術(shù)機構(gòu)檢定/校準。檢定/校準證書應(yīng)說明溯源情況。溯源性證明文件：測量設(shè)備（測量標(biāo)準及工作測量器具）必須由有資49三、通用術(shù)語及概念測量不確定度uncertaintyofmeasurement：

與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即，測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。

傳統(tǒng)定義：(1)由測量結(jié)果給出的被測量的估計值中可能誤差的度量；(2)表征被測量的真值所處的測量范圍的估計。三、通用術(shù)語及概念測量不確定度uncertaintyof50[測量]誤差errorofmeasurement：

測量結(jié)果減去被測量的真值。但是，由于通常不知道真值，因此，無法準確確定測量誤差的值。測量誤差屬于理想的概念。

[測量]誤差errorofmeasurement：51示值誤差：

由于真值不能確定，實際上是用約定真值。通常用高一級測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的值作為約定真值（校準值或標(biāo)準值），此時被檢測量器具的示值誤差為：示值誤差=示值－校準值示值誤差：示值誤差=示值－校準值52

例如：標(biāo)稱值為100Ω的標(biāo)準電阻器，用高一級電阻測量標(biāo)準進行校準，獲得校準值為100.02Ω，則:該標(biāo)準電阻的示值誤差=100Ω-100.02Ω=-0.02Ω相對示值誤差=-0.02Ω/100Ω=-0.02%例如：標(biāo)稱值為100Ω的標(biāo)準電阻器，用高一級電阻測量標(biāo)準53四、數(shù)據(jù)處理

對測量數(shù)據(jù)進行處理是測量的一個重要環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)處理的目的：通過對測量所得的一系列測量值進行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運算，以便獲得合理的測量結(jié)果。四、數(shù)據(jù)處理對測量數(shù)據(jù)進行處理是測量的一個重要環(huán)節(jié)54

1.異常值的剔除

在對被測量的一系列觀測值中，個別值明顯地超出在規(guī)定條件下預(yù)期值的范圍，稱為異常值。

產(chǎn)生異常值的原因：疏忽、失誤或突然產(chǎn)生的不該發(fā)生的原因。如讀錯記錯、儀器指示值突然跳動、突然震動、操作失誤等。1.異常值的剔除55

如果一系列測量值中混有異常值，必然會歪曲測量結(jié)果，因此應(yīng)該將異常值剔除。

但如果誤把離散大的值當(dāng)作異常值剔除，也會造成測量結(jié)果不符合客觀情況。因此正確判別異常值是很重要的。

只有在異常值被判別并剔除后才能計算測量結(jié)果。如果一系列測量值中混有異常值，必然會歪曲測量結(jié)果，因此56

對異常值剔除不是把數(shù)據(jù)涂掉或把該頁記錄撕掉，而是在記錄的數(shù)據(jù)上作劃改并作明顯標(biāo)注，該數(shù)據(jù)不再計入測量結(jié)果之內(nèi)。判別異常值的方法

（1）物理判別法

對異常值剔除不是把數(shù)據(jù)涂掉或把該頁記錄撕掉，而是57

統(tǒng)計判別法有多種，基本方法是給定一個置信水平，找出相應(yīng)的區(qū)間，凡在這個區(qū)間以外的數(shù)據(jù)，就判定為異常值，并予以剔除。

（2）統(tǒng)計判別法統(tǒng)計判別法有多種，基本方法是給定一個置信水平，找58

對被測量x進行n次獨立重復(fù)測量，得到一系列數(shù)據(jù)：x1，x2，…，xd，…，xn

（3）格拉布斯準則

a.計算平均值：b.計算實驗標(biāo)準偏差s(x)：

對被測量x進行n次獨立重復(fù)測量，得到一系列數(shù)據(jù)：x59c.找出可疑的測量值xd:

通常將測量值從小到大排列后，以最小值或最大值為可疑值。求可疑值的殘差：c.找出可疑的測量值xd:60d.若︱vd︱>g·s(x)，則為異常值，予以剔除。

式中，g值由格拉布斯準則表中查得。它是測量次數(shù)n及置信水平p的函數(shù)。

d.若︱vd︱>g·s(x)，則為異常值，予以剔除。61格拉布斯準則g值表

格拉布斯準則g值表62計算實例：

對某被測量進行10次測量，測量數(shù)據(jù)按由小到大排列，分別為：100.47，100.54，100.60，100.65，100.73，100.77，100.82，100.90，101.01，101.40。試問101.40是否是異常值？解：

1）

2）計算實例：解：1）2）63

4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18

5）g?s(x)=2.18×0.27=0.59

6）vd=0.61>g?s(x)=0.59

所以101.40是異常值，應(yīng)予以剔除。

3）4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18642.有效數(shù)字

一個量值從其第一個不是零的數(shù)字起到最末一位數(shù)的全部數(shù)字就稱為有效數(shù)字。數(shù)字左邊的“0”不是有效數(shù)字；數(shù)字右邊的“0”是有效數(shù)字；例如：3.14159是六位有效數(shù)字02352是四位有效數(shù)字0.38600是五位有效數(shù)字0.0039是二位有效數(shù)字

2.有效數(shù)字65

數(shù)字大于1000和小于0.001一般應(yīng)采用科學(xué)記數(shù)法：

156000記為：1.56×105；

0.000135記為：1.35×10-4有效數(shù)字

數(shù)字大于1000和小于0.001一般應(yīng)采用科學(xué)記數(shù)663.數(shù)據(jù)修約

通用的修約規(guī)則：以保留數(shù)字的末位為單位。a.末位數(shù)后大于0.5，末位進1；b.末位數(shù)后小于0.5，末位不變；c.末位數(shù)后恰為0.5，使末位變偶；(奇進偶不進)

3.數(shù)據(jù)修約67例如：0.561取二位有效數(shù)字為：0.5610.506取四位有效數(shù)字為：10.5112.65取三位有效數(shù)字為：12.632.55取三位有效數(shù)字為：32.6例如：0.561取二位有效數(shù)字為：0.56684.計算過程中的有效數(shù)字

a.加減運算：結(jié)果與小數(shù)點位數(shù)最少的項相同

例如：10.2838＋15.01＋8.69752=33.39

b.乘除運算：結(jié)果與有效數(shù)字位數(shù)最少的項相同

例如：517.43×0.279÷4.082=35.4

4.計算過程中的有效數(shù)字a.加減運算：694、計算過程中的有效數(shù)字

c.乘方及開方運算：結(jié)果比原數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)多保留一位

例如：(25.8)2=665.6(99.9)2=9980.01=9980

d.對數(shù)運算：

結(jié)果與原數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)相同4、計算過程中的有效數(shù)字c.乘方及開方運算：70五、測量不確定度的表示及評定

1.測量不確定度的表示

2.相關(guān)概念公式函數(shù)

3.測量不確定度的評定

4.測量不確定度評定舉例

五、測量不確定度的表示及評定1.測量不確定度的表示71

與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。標(biāo)準不確定度用符號u表示

。當(dāng)給出測量結(jié)果時，一般應(yīng)報告其測量不確定度。關(guān)于不確定度的說明應(yīng)充分詳細，使測量不確定度概念與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測72人們可以正確利用該測量結(jié)果。除傳統(tǒng)使用合成標(biāo)準不確定度uC外，通常測量結(jié)果的不確定度都用擴展不確定度表示，尤其工業(yè)、商業(yè)及涉及健康和安全方面的測量都用擴展不確定度U（U=kuC

）。包含因子k的值是根據(jù)U=kuc所確定的區(qū)間y±U需具有的置信水平來選取的，k的典型值在2~3范圍內(nèi)。當(dāng)接近正態(tài)分布時，由U=2uC(即k=2)所確定的區(qū)間具有的置信水平約為95%。人們可以正確利用該測量結(jié)果。包含因子k的值是根據(jù)U=kuc所73

測量結(jié)果的測量不確定度表示

例：標(biāo)準砝碼的質(zhì)量ms，測量結(jié)果為100.02147g，uc(ms)為0.35mg。測量結(jié)果及其擴展不確定度的表述，推薦以下幾種方式：Y=y±U(k=?)a.

ms=(100.02147±0.00070)g，k=2；b.

ms=100.02147g，U=0.70mg，k=2；c.

ms=100.02147g，uc=0.35mg；d.

ms=100.02147(35)g；括號中的數(shù)值是合成標(biāo)準不確定度的值，其末位與測量結(jié)果的末位對齊e.

ms=100.02147(0.00035)g。測量不確定度取1～2位有效數(shù)字!測量結(jié)果的測量不確定度表示例：標(biāo)準砝碼的質(zhì)量ms，測741.測量不確定度的表示錯例：某標(biāo)準裝置合成標(biāo)準不確定度為：

UC=±1.15×10-11(k=2)正確:

合成標(biāo)準不確定度：uC=1.2×10-111.測量不確定度的表示錯例：752.相關(guān)概念公式函數(shù)測量不確定度與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即，測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。2.相關(guān)概念公式函數(shù)測量不確定度76合成標(biāo)準不確定度

由各不確定度分量合成的標(biāo)準不確定度，符號uC。擴展不確定度

由合成標(biāo)準不確定度的倍數(shù)表示的測量不確定度，符號U。(示例：U=kuC

,k=2)合成標(biāo)準不確定度77標(biāo)準正態(tài)分布正態(tài)分布時包含概率P與置信因子k的常用關(guān)系標(biāo)準正態(tài)分布正態(tài)分布時包含概率P與置信因子k的常用關(guān)系78

期望

對被測量進行無窮多次測量所得到的測量值xi的算術(shù)平均值的極限，通常用μ表示期望。（無窮多次測量的平均值作為測量結(jié)果時，測量值的期望與真值之差就是測量的系統(tǒng)誤差。）期望期望對被測量進行無窮多次測量所得到的測量值xi的79標(biāo)準偏差

由“標(biāo)準偏差”表征測量的分散性，標(biāo)準偏差是方差的正平方根，常用σ表示。

σ是無窮多次測量定義的，又稱總體標(biāo)準偏差。標(biāo)準偏差由“標(biāo)準偏差”表征測量的分散性，803.測量不確定度的評定A類標(biāo)準不確定度評定B

類標(biāo)準不確定度評定合成標(biāo)準不確定度評定擴展不確定度評定及報告3.測量不確定度的評定A類標(biāo)準不確定度評定81

不確定度來源的分析取決于對測量方法、測量設(shè)備及被測量的詳細了解和認識。根據(jù)實際情況分析對測量結(jié)果有明顯影響的不確定度來源。通常測量不確定度來源可以從以下因素考慮：1.被測量的定義不完全2.被測量的定義值的復(fù)現(xiàn)不理想不確定度的來源不確定度來源的分析取決于對測量方法、測量823.被測量的樣本可能不完全代表定義的被測量4.對環(huán)境條件的影響認識不足或環(huán)境條件的測量不完善5.讀數(shù)誤差6.測量儀器計量性能的局限性7.測量標(biāo)準包括標(biāo)準裝置、實物量具、標(biāo)準物質(zhì)等給出值的不確定度不確定度的來源3.被測量的樣本可能不完全代表定義的被測量不確定度的來源83不確定度的來源8.在數(shù)據(jù)處理時所引用的常數(shù)或其他參數(shù)的不確定度9.測量方法、測量系統(tǒng)和測量程序引入的不確定度10.在相同條件下，被測量重復(fù)觀測中的隨機變化11.修正不完善引入的不確定度不確定度的來源8.在數(shù)據(jù)處理時所引用的常數(shù)或其他參數(shù)的不確定84

A類標(biāo)準不確定度

用對測量樣本統(tǒng)計分析進行評定得到測量不確定度，符號uA。uA=s(x)

標(biāo)準不確定度的A類評定可按測量數(shù)據(jù)處理的任何一種統(tǒng)計計算方法進行。

A類標(biāo)準不確定度A類標(biāo)準不確定度A類標(biāo)準不確定度85實驗標(biāo)準偏差（貝塞爾法計算公式）表征同一被測量的多次測量結(jié)果分散性的參數(shù)。實驗標(biāo)準偏差（貝塞爾法計算公式）86有多種方法計算實驗標(biāo)準偏差

計算實驗標(biāo)準偏差除了貝塞爾公式法，還有：極差法較差法最小二乘法等有多種方法計算實驗標(biāo)準偏差87算術(shù)平均值的實驗標(biāo)準偏差

用算術(shù)平均值作為測量結(jié)果時，其A類不確定度分量為：式中，n為獲得測量結(jié)果的重復(fù)觀測次數(shù)。算術(shù)平均值的實驗標(biāo)準偏差式中，n為獲得測量結(jié)果的重復(fù)觀測次數(shù)88A類不確定度評定舉列實例1：貝塞爾法計算實驗標(biāo)準偏差測量數(shù)據(jù)：0.13mV,0.15mV,0.16mV，0.16mV,0.18mV,0.19mV,0.20mV,0.22mV,0.23mV,0.25mV。A類不確定度評定舉列實例1：貝塞爾法計算實驗標(biāo)準偏差89A類不確定度評定舉列列表計算：A類不確定度評定舉列列表計算：90計算平均值：∑xi/10=0.19mV

實驗標(biāo)準偏差:貝塞爾公式計算得

s(x)=0.04mV

(與測量結(jié)果末位對齊)

計算91

用不同于對測量樣本統(tǒng)計分析的其他方法進行評定得到測量不確定度，符號uB。式中，

a——被測量可能值區(qū)間的半寬度；

k——置信因子。

B類標(biāo)準不確定度用不同于對測量樣本統(tǒng)計分析的其他方法92

區(qū)間半寬度a值根據(jù)有關(guān)的信息確定，一般情況下，可利用的信息包括：（1）制造廠的技術(shù)說明書；（2）校準證書、檢定證書、測試報告或其他提供數(shù)據(jù)的文件；（3）引用的手冊；（4）以前測量的數(shù)據(jù)。區(qū)間半寬度a的確定區(qū)間半寬度a值根據(jù)有關(guān)的信息確定，一般93

舉例：

校準證書上給出標(biāo)稱值為1000g的不銹鋼標(biāo)準砝碼質(zhì)量的校準值為1000.000325g，且校準不確定度為24μg（按三倍標(biāo)準偏差計），求砝碼的相對標(biāo)準不確定度。B類標(biāo)準不確定度舉例舉例：B類標(biāo)準不確定度舉例94解：由校準證書的信息知道α＝24μg，k＝3則砝碼的標(biāo)準不確定度為：uB(ms)＝24μg/3＝8μg相對標(biāo)準不確定度為：uB(ms)/ms＝8μg/1000g＝8×10-9B類標(biāo)準不確定度舉例解：由校準證書的信息知道B類標(biāo)準不確定度舉例95

由各不確定度分量合成的標(biāo)準不確定度，符號uC。當(dāng)各分量獨立不相關(guān)時，合成標(biāo)準不確定度由各標(biāo)準不確定度分量平方和的正平方根值確定。

合成標(biāo)準不確定度uC

=

由各不確定度分量合成的標(biāo)準不確定度，符號96合成不確定度評定舉列

實例：在測長機上測量某軸的長度，測量結(jié)果為40.0010mm，經(jīng)不確定度分析與評定，各項不確定度分量為：①讀數(shù)的標(biāo)準偏差，由指示儀的7次讀數(shù)的數(shù)據(jù)求得的重復(fù)性為0.17μm；②測長機主軸不穩(wěn)定性，由實驗數(shù)據(jù)求得其實驗標(biāo)準偏差為0.10μm；合成不確定度評定舉列實例：在測長機上測量某軸的長度，測97合成不確定度評定舉列③測長機標(biāo)尺不準，根據(jù)校準證書的信息，其標(biāo)準不確定度為0.05μm；④溫度的影響，根據(jù)軸材料溫度系數(shù)的有關(guān)信息評定，其標(biāo)準不確定度為0.05μm。以上各分量彼此不相關(guān)，求該軸測量結(jié)果的合成標(biāo)準不確定度。合成不確定度評定舉列③測長機標(biāo)尺不準，根據(jù)校準證書的信息，其98不確定度分量綜合表不確定度分量綜合表99

給定軸長度測量結(jié)果的合成標(biāo)準不確定度:合成標(biāo)準不確定度計算給定軸長度測量結(jié)果的合成標(biāo)準不確定度:100示值誤差、允許誤差限、測量不確定度的關(guān)系示值誤差、允許誤差限、測量不確定度的關(guān)系101

軍事計量測量標(biāo)準建立與保持通用要求GJB2749A-2009技術(shù)報告的編寫要求：人員、設(shè)施環(huán)境、重復(fù)性測試、穩(wěn)定性考核、不確定度評定、測量標(biāo)準性能驗證、測量標(biāo)準的考核測量標(biāo)準的保持：技術(shù)檔案的建立、使用和維護、溯源、核查、復(fù)查、變更、封存和啟封等軍事計量測量標(biāo)準建立與保持通用要求GJB2749A-200102

測量標(biāo)準的性能：應(yīng)滿足裝備和檢測設(shè)備的技術(shù)保障要求測量標(biāo)準的性能：103醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)與《通用要求》解讀醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)與《通用要求》解讀104

計量是關(guān)于測量的科學(xué)。是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準確的科學(xué)。什么是計量（Metrology）？計量是關(guān)于測量的科學(xué)。是研究測量、保證測量統(tǒng)一和準105

計量科技水平是一個國家科學(xué)技術(shù)實力的重要標(biāo)志，是國家綜合實力的具體體現(xiàn)?？萍家l(fā)展，計量須先行!計量的科學(xué)意義計量科技水平是一個國家科學(xué)技術(shù)實力的重要標(biāo)志，是國家106醫(yī)學(xué)計量是指在醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，保證人體生命體征(化學(xué)、物理)參數(shù)、用藥劑量等計量單位的統(tǒng)一和量值準確、可靠的活動。什么醫(yī)學(xué)計量？醫(yī)學(xué)計量是指在醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，保證人體生命體征(化學(xué)107

統(tǒng)一性：必須保證計量單位和量值的統(tǒng)一。（同一被測量結(jié)果一致）

準確性：要達到所預(yù)期的某種程度的準確性。（測量儀器或設(shè)備必須檢定/校準）計量的基本特點統(tǒng)一性：必須保證計量單位和量值的統(tǒng)一。計量的基本特點108

廣泛性：滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域和國民經(jīng)濟的各部門以及人民的日常生活。

法制性：為了保證全國計量單位和量值的統(tǒng)一，必須制定共同遵守的準則，因此需要有計量法律、法令、條例、辦法等作保證。

保障性：提供技術(shù)支持和保障。計量的基本特點廣泛性：滲透到各個學(xué)科領(lǐng)域和國民經(jīng)濟的各部門以及人民的日常109Contents計量法制管理量和單位計量學(xué)通用術(shù)語及概念數(shù)據(jù)處理測量不確定度的表示及評定Contents計量法制管理量和單位計量學(xué)通用術(shù)1101.計量法律法規(guī)新《計量法》：2013年12月28日全國人大通過修訂，2014年3月1日起實施。一、計量法制管理《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》2014年2月12日國務(wù)院常務(wù)會議修訂通過，2014年6月1日起施行。1.計量法律法規(guī)一、計量法制管理《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》2111《中國人民解放軍計量條例》：2003年7月9日軍委主席簽發(fā)實施。《軍隊醫(yī)學(xué)計量規(guī)定》：2005年12月6日總后部長簽發(fā)實施。

《中國人民解放軍計量條例》：2003年7月9日軍委主席簽發(fā)實112《軍隊醫(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十一條

醫(yī)學(xué)計量檢定人員應(yīng)當(dāng)正確使用、維護測量標(biāo)準，并依據(jù)計量檢定規(guī)程和其他技術(shù)文件開展計量檢定、檢測工作，保證計量檢定、檢測數(shù)據(jù)的準確、真實、完整?！盾婈犪t(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十一條醫(yī)學(xué)計量檢定人員應(yīng)當(dāng)正確使113《軍隊醫(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十四條

列入國家強制計量檢定目錄、衛(wèi)生裝備計量強制檢定目錄和強制質(zhì)量控制目錄的衛(wèi)生裝備，必須按照規(guī)定實施強制醫(yī)學(xué)計量檢定、檢測?！盾婈犪t(yī)學(xué)計量規(guī)定》：第二十四條列入國家強制計量檢定目錄、114《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》：第三十六條

醫(yī)療器械使用單位對需要定期檢查、檢驗、校準、保養(yǎng)、維護的醫(yī)療器械，應(yīng)當(dāng)按照產(chǎn)品說明書的要求進行檢查、檢驗、校準、保養(yǎng)、維護并予以記錄，及時進行分析、評估，確保醫(yī)療器械處于良好狀態(tài)，保障使用質(zhì)量?！夺t(yī)療器械監(jiān)督管理條例》：第三十六條醫(yī)療器械使用單位對需要115第三十七條使用大型醫(yī)療器械以及植入和介入類醫(yī)療器械的，應(yīng)當(dāng)將醫(yī)療器械的名稱、關(guān)鍵性技術(shù)參數(shù)等信息以及與使用質(zhì)量安全密切相關(guān)的必要信息記載到病歷等相關(guān)記錄中。第三十七條使用大型醫(yī)療器械以及植入和介入類醫(yī)療器械的，應(yīng)當(dāng)116《中國人民解放軍內(nèi)務(wù)條令》2010年6月15日起施行。第十九章第三百八十六條

衛(wèi)生部門和醫(yī)療機構(gòu)應(yīng)當(dāng)嚴格醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量管理，開展計量檢定和質(zhì)量控制，確保醫(yī)療設(shè)備使用安全、準確、可靠。計量法規(guī)體系：

計量法規(guī)、計量技術(shù)法規(guī)、計量規(guī)章制度等《中國人民解放軍內(nèi)務(wù)條令》2010年6月15日起施行。第十九1172.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量設(shè)備measuringequipment:

(1)測量器具

(2)實物量具

(3)測量儀器

(4)測量傳感器2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量設(shè)備measuringeq1182.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量標(biāo)準measurementstandard:

(1)國際[測量]標(biāo)準；

(2)國家[測量]標(biāo)準；

(3)國防最高[測量]標(biāo)準；

(4)參照標(biāo)準；

(5)工作標(biāo)準；

(6)傳遞標(biāo)準；

(7)核查標(biāo)準；

(8)標(biāo)準物質(zhì)。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理測量標(biāo)準measurement119國家測量標(biāo)準（國家計量基準）：

統(tǒng)一全國量值的最高依據(jù)。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局考核、批準和頒發(fā)證書。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理國家測量標(biāo)準（國家計量基準）：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理120部門和企事業(yè)單位測量標(biāo)準：

部門最高計量標(biāo)準同級政府計量部門主持考核企事業(yè)單位最高測量標(biāo)準經(jīng)有關(guān)政府計量行政部門主持考核。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理部門和企事業(yè)單位測量標(biāo)準：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理121強制檢定的范圍：

(1)社會公用測量標(biāo)準；

(2)部門和企事業(yè)單位的最高測量標(biāo)準；

(3)用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測、資源保護、法定評價、公正計量方面等方面列入《中華人民共和國法制管理的計量器具目錄》實施計量檢定管理的計量器具，實施計量檢定。2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理強制檢定的范圍：2.測量設(shè)備和測量標(biāo)準管理122a.必須取得制造、修理計量器具許可證；b.計量行政部門組織專家技術(shù)檢定、評審；c.未經(jīng)批準不得銷售、進口非法測量器具；d.制造、修理的計量器必須經(jīng)檢定合格后方可使用；e.進口的測量器具必須經(jīng)省級以上計量部門檢定；f.違者承擔(dān)法律責(zé)任。3.對制造、修理、進口測量器具的法制管理a.必須取得制造、修理計量器具許可證；3.對制造、修理、進口123a.業(yè)務(wù)條件：文化程度，計量法律、法規(guī)，基礎(chǔ)和專業(yè)知識，操作技能等。b.計量檢定人員的職責(zé)：計量器具的維護保養(yǎng)，保證數(shù)據(jù)正確、公正，依法工作，保存資料、保守秘密。c.計量檢定人員的權(quán)利和義務(wù)。d.計量檢定人員的法律責(zé)任。4.對計量人員的要求a.業(yè)務(wù)條件：文化程度，計量法律、法規(guī)，基礎(chǔ)和專業(yè)知識，操作124二、量和單位1.法定計量單位2.法定計量單位的使用方法3.量和量值的表示二、量和單位1.法定計量單位1251.法定計量單位《計量法》規(guī)定：我國的計量單位采用國際單位制。國際單位制計量單位和國家選定的其他計量單位為我國法定計量單位。

法定計量單位的構(gòu)成由三部分構(gòu)成：

(1)國際單位制(SI)單位;(2)國家選定的非國際單位制單位;(3)以上兩種單位構(gòu)成的組合形式單位。1.法定計量單位《計量法》規(guī)定：我國的計量單位采用國際單位制126法定計量單位國際單位制(SI)單位的構(gòu)成：

法定計量單位國際單位制(SI)單位的構(gòu)成：127國際單位制的基本單位國際單位制的基本單位128醫(yī)學(xué)計量基礎(chǔ)知識--課件129國際單位制導(dǎo)出單位國際單位制導(dǎo)出單位130國際單位制導(dǎo)出單位國際單位制導(dǎo)出單位131用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭用于構(gòu)成十進倍數(shù)和分數(shù)單位的詞頭132組合形成的國際單位制導(dǎo)出單位量的名稱 單位符號中文單位名稱讀法加速度m／s2 米每二次方秒力矩 Nm，N·m牛頓米，牛·米 電能 kWh，kW·h千瓦時 面積 km2平方千米比熱容 J／(kg·K)焦?fàn)柮壳Э碎_爾文傳熱系數(shù)W／(m2·K)瓦特每平方米開爾文濃度 mmol／L 毫摩爾每升

表示除的斜線只能有一條,“每”只有一個。組合形成的國際單位制導(dǎo)出單位量的名稱 單位符號133國家選定的非國際單位制單位國家選定的非國際單位制單位1342.法定計量單位的使用方法（1）法定計量單位一律用正體

例如：mm不能寫成mm；

Hz、W、V不能寫成：Hz、W、V量的符號用斜體，單位符號用正體

例如：長度L=230mm

電壓U=10V

電流I=2.5A

功率P=200W2.法定計量單位的使用方法（1）法定計量單位一律用正體1352.法定計量單位的使用方法（2）數(shù)字后面用單位符號，不用中文名稱

例如：10Ω，不能寫成10歐姆。

2.法定計量單位的使用方法（2）數(shù)字后面用單位符號，不用中文1362.法定計量單位的使用方法（3）單位符號來源于人名時，一個字母時為大寫；兩個字母的，第一個字母大寫，其余為小寫。

例如：W，N，K等均是大寫字母；

Pa，不能寫成pa或PA；

Hz，不能寫成hz或HZ。2.法定計量單位的使用方法（3）單位符號來源于人名時，一個字1372.法定計量單位的使用方法（4）正確使用詞頭表示“千”以下為小寫字母；“兆”以上為大寫字母例如：kHz；kW；kV不能寫成：KHz；KW；KV例如：GHz；MHz不能寫成：gHz；mHz

2.法定計量單位的使用方法（4）正確使用詞頭1382.法定計量單位的使用方法（5）詞頭一般用在第一個單位之前，除質(zhì)量之外，一般分母不用詞頭例如：kN·m，不用N·km；kV/m，不用V/mm

2.法定計量單位的使用方法（5）詞頭一般用在第一個單位之前，1392.法定計量單位的使用方法（6）組合單位中包含兩個以上單位相乘時，整個分母一般應(yīng)加分括號，表示除號的斜線“/”不得多于一條。例如：比熱容單位：焦耳每千克開爾文的符號為：J/(kg·K)，不能寫成：J/kg/K2.法定計量單位的使用方法（6）組合單位中包含兩個以上單位相1402.法定計量單位的使用方法（7）詞頭與單位之間不能有間隔或加乘號例如：km2，平方千米，不能寫成k·m2或k×m22.法定計量單位的使用方法（7）詞頭與單位之間不能有間隔或加1413.量值的表示（1）角標(biāo)應(yīng)標(biāo)注在量的符號處，不寫在單位符號處。例如：Umax=500V，不寫成U=500Vmax（2）相對量值表示例如：50%～70%，不寫成50～70%，也不寫成60%±10%3.量值的表示（1）角標(biāo)應(yīng)標(biāo)注在量的符號處，不寫在單位符號處142常見法定計量單位使用錯誤常見法定計量單位使用錯誤143三、通用術(shù)語及概念

校準calibration：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤?、?biāo)準物質(zhì)所代表的量值，與對應(yīng)的由測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。三、通用術(shù)語及概念校準calibration：144三、通用術(shù)語及概念

檢定verification：查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。檢定工作應(yīng)由法定技術(shù)機構(gòu)來承擔(dān)。三、通用術(shù)語及概念檢定verification：145檢定和校準的區(qū)別檢定和校準的區(qū)別146三、通用術(shù)語及概念測試、試驗testing,test：

對給定的產(chǎn)品、材料、設(shè)備、生物體、物理現(xiàn)象、過程或服務(wù)，按照規(guī)定的程序確定一種或多種特性或性能的一組操作。三、通用術(shù)語及概念測試、試驗testing,test：147檢驗inspection：

對產(chǎn)品的一個或多個特性進行測量、檢查、試驗或度量，并將其結(jié)果與規(guī)定的要求進行比較，以確定它們是否合格的活動。檢驗inspection：148溯源性measurementtraceability：

通過具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結(jié)果或測量標(biāo)準的量值能夠與規(guī)定的參照標(biāo)準、國家測量標(biāo)準或國際測量標(biāo)準聯(lián)系起來的特性。溯源性measurementtraceability：149量值傳遞disseminationofvalueofaquantity

：

通過對測量器具的檢定（校準）將國家測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的測量單位量值通過各等級測量標(biāo)準傳遞到工作測量器具，以保證被測對象量值準確和一致。量值傳遞disseminationofvalueof150測量器具溯源等級圖測量器具溯源等級圖151

測量設(shè)備（測量標(biāo)準及工作測量器具）必須由有資格的計量技術(shù)機構(gòu)檢定/校準。檢定/校準證書應(yīng)說明溯源情況。溯源性證明文件：測量設(shè)備（測量標(biāo)準及工作測量器具）必須由有資152三、通用術(shù)語及概念測量不確定度uncertaintyofmeasurement：

與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即，測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。

傳統(tǒng)定義：(1)由測量結(jié)果給出的被測量的估計值中可能誤差的度量；(2)表征被測量的真值所處的測量范圍的估計。三、通用術(shù)語及概念測量不確定度uncertaintyof153[測量]誤差errorofmeasurement：

測量結(jié)果減去被測量的真值。但是，由于通常不知道真值，因此，無法準確確定測量誤差的值。測量誤差屬于理想的概念。

[測量]誤差errorofmeasurement：154示值誤差：

由于真值不能確定，實際上是用約定真值。通常用高一級測量標(biāo)準所復(fù)現(xiàn)的值作為約定真值（校準值或標(biāo)準值），此時被檢測量器具的示值誤差為：示值誤差=示值－校準值示值誤差：示值誤差=示值－校準值155

例如：標(biāo)稱值為100Ω的標(biāo)準電阻器，用高一級電阻測量標(biāo)準進行校準，獲得校準值為100.02Ω，則:該標(biāo)準電阻的示值誤差=100Ω-100.02Ω=-0.02Ω相對示值誤差=-0.02Ω/100Ω=-0.02%例如：標(biāo)稱值為100Ω的標(biāo)準電阻器，用高一級電阻測量標(biāo)準156四、數(shù)據(jù)處理

對測量數(shù)據(jù)進行處理是測量的一個重要環(huán)節(jié)。

數(shù)據(jù)處理的目的：通過對測量所得的一系列測量值進行適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)運算，以便獲得合理的測量結(jié)果。四、數(shù)據(jù)處理對測量數(shù)據(jù)進行處理是測量的一個重要環(huán)節(jié)157

1.異常值的剔除

在對被測量的一系列觀測值中，個別值明顯地超出在規(guī)定條件下預(yù)期值的范圍，稱為異常值。

產(chǎn)生異常值的原因：疏忽、失誤或突然產(chǎn)生的不該發(fā)生的原因。如讀錯記錯、儀器指示值突然跳動、突然震動、操作失誤等。1.異常值的剔除158

如果一系列測量值中混有異常值，必然會歪曲測量結(jié)果，因此應(yīng)該將異常值剔除。

但如果誤把離散大的值當(dāng)作異常值剔除，也會造成測量結(jié)果不符合客觀情況。因此正確判別異常值是很重要的。

只有在異常值被判別并剔除后才能計算測量結(jié)果。如果一系列測量值中混有異常值，必然會歪曲測量結(jié)果，因此159

對異常值剔除不是把數(shù)據(jù)涂掉或把該頁記錄撕掉，而是在記錄的數(shù)據(jù)上作劃改并作明顯標(biāo)注，該數(shù)據(jù)不再計入測量結(jié)果之內(nèi)。判別異常值的方法

（1）物理判別法

對異常值剔除不是把數(shù)據(jù)涂掉或把該頁記錄撕掉，而是160

統(tǒng)計判別法有多種，基本方法是給定一個置信水平，找出相應(yīng)的區(qū)間，凡在這個區(qū)間以外的數(shù)據(jù)，就判定為異常值，并予以剔除。

（2）統(tǒng)計判別法統(tǒng)計判別法有多種，基本方法是給定一個置信水平，找161

對被測量x進行n次獨立重復(fù)測量，得到一系列數(shù)據(jù)：x1，x2，…，xd，…，xn

（3）格拉布斯準則

a.計算平均值：b.計算實驗標(biāo)準偏差s(x)：

對被測量x進行n次獨立重復(fù)測量，得到一系列數(shù)據(jù)：x162c.找出可疑的測量值xd:

通常將測量值從小到大排列后，以最小值或最大值為可疑值。求可疑值的殘差：c.找出可疑的測量值xd:163d.若︱vd︱>g·s(x)，則為異常值，予以剔除。

式中，g值由格拉布斯準則表中查得。它是測量次數(shù)n及置信水平p的函數(shù)。

d.若︱vd︱>g·s(x)，則為異常值，予以剔除。164格拉布斯準則g值表

格拉布斯準則g值表165計算實例：

對某被測量進行10次測量，測量數(shù)據(jù)按由小到大排列，分別為：100.47，100.54，100.60，100.65，100.73，100.77，100.82，100.90，101.01，101.40。試問101.40是否是異常值？解：

1）

2）計算實例：解：1）2）166

4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.18

5）g?s(x)=2.18×0.27=0.59

6）vd=0.61>g?s(x)=0.59

所以101.40是異常值，應(yīng)予以剔除。

3）4）n=10，p=95%，查格拉布斯表,g=2.181672.有效數(shù)字

一個量值從其第一個不是零的數(shù)字起到最末一位數(shù)的全部數(shù)字就稱為有效數(shù)字。數(shù)字左邊的“0”不是有效數(shù)字；數(shù)字右邊的“0”是有效數(shù)字；例如：3.14159是六位有效數(shù)字02352是四位有效數(shù)字0.38600是五位有效數(shù)字0.0039是二位有效數(shù)字

2.有效數(shù)字168

數(shù)字大于1000和小于0.001一般應(yīng)采用科學(xué)記數(shù)法：

156000記為：1.56×105；

0.000135記為：1.35×10-4有效數(shù)字

數(shù)字大于1000和小于0.001一般應(yīng)采用科學(xué)記數(shù)1693.數(shù)據(jù)修約

通用的修約規(guī)則：以保留數(shù)字的末位為單位。a.末位數(shù)后大于0.5，末位進1；b.末位數(shù)后小于0.5，末位不變；c.末位數(shù)后恰為0.5，使末位變偶；(奇進偶不進)

3.數(shù)據(jù)修約170例如：0.561取二位有效數(shù)字為：0.5610.506取四位有效數(shù)字為：10.5112.65取三位有效數(shù)字為：12.632.55取三位有效數(shù)字為：32.6例如：0.561取二位有效數(shù)字為：0.561714.計算過程中的有效數(shù)字

a.加減運算：結(jié)果與小數(shù)點位數(shù)最少的項相同

例如：10.2838＋15.01＋8.69752=33.39

b.乘除運算：結(jié)果與有效數(shù)字位數(shù)最少的項相同

例如：517.43×0.279÷4.082=35.4

4.計算過程中的有效數(shù)字a.加減運算：1724、計算過程中的有效數(shù)字

c.乘方及開方運算：結(jié)果比原數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)多保留一位

例如：(25.8)2=665.6(99.9)2=9980.01=9980

d.對數(shù)運算：

結(jié)果與原數(shù)據(jù)有效數(shù)字位數(shù)相同4、計算過程中的有效數(shù)字c.乘方及開方運算：173五、測量不確定度的表示及評定

1.測量不確定度的表示

2.相關(guān)概念公式函數(shù)

3.測量不確定度的評定

4.測量不確定度評定舉例

五、測量不確定度的表示及評定1.測量不確定度的表示174

與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。標(biāo)準不確定度用符號u表示

。當(dāng)給出測量結(jié)果時，一般應(yīng)報告其測量不確定度。關(guān)于不確定度的說明應(yīng)充分詳細，使測量不確定度概念與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測175人們可以正確利用該測量結(jié)果。除傳統(tǒng)使用合成標(biāo)準不確定度uC外，通常測量結(jié)果的不確定度都用擴展不確定度表示，尤其工業(yè)、商業(yè)及涉及健康和安全方面的測量都用擴展不確定度U（U=kuC

）。包含因子k的值是根據(jù)U=kuc所確定的區(qū)間y±U需具有的置信水平來選取的，k的典型值在2~3范圍內(nèi)。當(dāng)接近正態(tài)分布時，由U=2uC(即k=2)所確定的區(qū)間具有的置信水平約為95%。人們可以正確利用該測量結(jié)果。包含因子k的值是根據(jù)U=kuc所176

測量結(jié)果的測量不確定度表示

例：標(biāo)準砝碼的質(zhì)量ms，測量結(jié)果為100.02147g，uc(ms)為0.35mg。測量結(jié)果及其擴展不確定度的表述，推薦以下幾種方式：Y=y±U(k=?)a.

ms=(100.02147±0.00070)g，k=2；b.

ms=100.02147g，U=0.70mg，k=2；c.

ms=100.02147g，uc=0.35mg；d.

ms=100.02147(35)g；括號中的數(shù)值是合成標(biāo)準不確定度的值，其末位與測量結(jié)果的末位對齊e.

ms=100.02147(0.00035)g。測量不確定度取1～2位有效數(shù)字!測量結(jié)果的測量不確定度表示例：標(biāo)準砝碼的質(zhì)量ms，測1771.測量不確定度的表示錯例：某標(biāo)準裝置合成標(biāo)準不確定度為：

UC=±1.15×10-11(k=2)正確:

合成標(biāo)準不確定度：uC=1.2×10-111.測量不確定度的表示錯例：1782.相關(guān)概念公式函數(shù)測量不確定度與測量結(jié)果關(guān)聯(lián)的參數(shù)，表征合理地賦予被測量值的分散性。即，測量不確定度是對測量結(jié)果的不可信程度或?qū)y量結(jié)果有效性的懷疑程度。2.相關(guān)概念公式函數(shù)測量不確定度179合成標(biāo)準不確定度

由各不確定度分量合成的標(biāo)準不確定度，符號uC。擴展不確定度

由合成標(biāo)準不確定度的倍數(shù)表示的測量不確定度，符號U。(示例：U=kuC

,k=2)合成標(biāo)準不確定度180標(biāo)準正態(tài)分布正態(tài)分布時包含概率P與置信因子k的常用關(guān)系標(biāo)準正態(tài)分布正態(tài)分布時包含概率P與置信因子k的常用關(guān)系181

期望

對被測量進行無窮多次測量所得到的測量值xi的算術(shù)平均值的極限，通常用μ表示期望。（無窮多次測量的平均值作為測量結(jié)果時，測量值的期望與真值之差就是測量的系統(tǒng)誤差。）期望期望對被測量進行無窮多次測量所得到的測量值xi的182標(biāo)準偏差

由“標(biāo)準偏差”表征測量的分散性，標(biāo)準偏差是方差的正平方根，常用σ表示。

σ是無窮多次測量定義的，又稱總體標(biāo)準偏差。標(biāo)準偏差由“標(biāo)準偏差”表征測量的分散性，1833.測量不確定度的評定A類標(biāo)準不確定度評定B

類標(biāo)準不確定度評定合成標(biāo)準不確定度評定擴展不確定度評定及報告3.測量不確定度的評定A類標(biāo)準不確定度評定184

不確定度來源的分析取決于