误差理论的新哲学观

《误差理论的新哲学观》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、误差理论的新哲学观1.武汉大学测绘学院2.精密工程与工业测量国家地理信息局重点实验室3.中国地震局地震研究所4.地震大地测量重点实验室5.湖北省计量测试技术研究院6.中国计量科学研究院7.武汉大学图书馆叶晓明12凌模34周强5王为农6萧学斌72013全国测绘仪器学术年会20131026武汉1.传统误差哲学观无论系统误差是否被改正，系统误差都是不影响精度的。误差分类系统误差随机误差粗差准确度trueness精度precision剔除精确度accuracy误差分类（测绘）系统误差随机误差粗差改正精度precision剔除=精确度accuracy但是！测量实践中这种逻辑实际是混乱和纠缠不

2、清的。譬如在测绘领域：水准仪i角误差，是系统误差，却影响水准网的测量精度而不是准确度。经纬仪轴系误差，是系统误差，却影响导线网的精度而不是准确度。测距仪乘常数误差，是系统误差，却影响附合导线的精度而不是准确度。。。。今天再次从认识论的角度，剖析误差分类哲学观的狭义本质，提出一种新型的误差认识论，给出误差分类定义及其衍生出来的精度、准确度、精确度等概念应当从《国际通用计量学基本术语（VIM）》中删除的论据，并同时确证测量不确定度概念体系的唯一科学性。2.误差分类哲学的狭义本质看一个例子，测距仪乘常数误差R是测量领域公认的系统误差。时间的定义原子钟频率计测距仪距离测量图1.测距仪测距基

3、准的溯源测绘领域：测量误差----随机误差站在一批测量结果的角度，误差遵循随机分布。仪器的乘常数误差---系统误差测距仪生产厂：测距仪的乘常数误差（校正后的残差）---随机误差站在一批测距仪的角度，乘常数误差遵循随机分布。频率计的误差---系统误差频率计制造厂：频率计的误差---随机误差站在一批频率计的角度，频率计误差遵循随机分布。原子钟的误差---系统误差原子钟的制造厂：原子钟的误差---随机误差站在一批原子钟的角度，原子钟误差遵循随机分布。时间的定义原子钟频率计测距仪距离测量图1.测距仪测距基准的溯源同一种误差在上游测量领域是随机误差，而到下游测量领域却成了系统误差。完全是因为

4、拘泥于所在领域的狭小视角，只强调自己所在领域里的主观感受，完全不理会其他领域里的观察方法。以致于跟盲人摸象那样各说各话。甚至一些所谓的系统误差最后又影响到精度（precision）评价而不是准确度(trueness)。于是导致了学术理论的逻辑混乱、纠缠不清。而站在一个跨学科领域的大视角下，其实根本就没有真正绝对意义的系统误差。所谓系统误差其实都是遵循随机分布的误差，只是对下游测量产生了系统性的影响。仅此而已！那么，上游误差表现系统性影响就不能和下游误差合成了吗？二元随机变量的合成原理(a)(b)(c)(d图2.子样本合并原理Axx+Ax+A上游的误差A遵循随机分布(a)，下游的测量

5、误差x遵循随机分布（b），二个误差迭加后的合成误差A+x遵循随机分布（d）。合成误差Y存在于一个数学期望为0标准差为σ(Y)的概率区间内！即使上游误差A表现出系统性影响，下游合成误差Y仍然遵循随机分布。伪命题系统误差和随机误差不能合成只能以精度和准确度分别评价精确度精确度是定性概念系统误差影响准确度，随机误差影响精度随机误差遵循随机分布，系统误差不遵循随机分布。精度和准确度之间也并不存在实质性的概念区别。伪命题的根源就是没有认识到上游误差A本身也遵循随机分布，因而纠缠于(c)中的某一个子分布，被子样本迷惑了眼睛。可见系统误差认知的根源原来仅仅是测量专业分工过细所导致的狭隘视角人类不

6、知不觉犯了一个盲人摸象式的哲学错误正是这种对误差进行归类的狭义哲学观，直接导致了精度、准确度概念的产生。进而导致了系统误差影响精度等学理逻辑的纠缠不清。3.新哲学观：误差都遵循随机分布为了证明这个论点，还是以测距仪乘常数误差R为例。如图3。x0Rx0+x1x0+x1+x2时间的定义原子钟频率计测距仪时间基准图3.测距仪乘常数误差的误差传递链测量误差x1测量误差x2测量误差x3将随机变量合成原理应用到图1的测距仪基准溯源可靠度分析，自然可以得出：x0Rx0+x1x0+x1+x2时间的定义原子钟频率计测距仪时间基准图3.测距仪乘常数误差的误差传递链测量误差x1测量误差x2测量误差x3测

7、距仪的乘常数误差R存在于一个以0为数学期望以σ(R)为标准差的概率区间内。这就证明了乘常数误差R服从随机分布。显然，只要向其源头追溯，站在一个跨学科领域的宏观视角看问题，我们可以证明任何误差都遵循随机分布。总之，理解误差遵循随机分布的最关键点是，误差不仅仅只是下游测量的误差源，而且是更上游测量的结果误差。误差所遵循的分布和其对后续测量的影响性质是二个完全不相干的问题传统测量理论中“系统误差不遵循随机分布”的论断恰恰就是因为对这两个问题的混淆导致的。早年也曾对多个品牌的