Question

测量误差按其性质可分为哪几类？各有何特征

Answer 1

按性质和特点可分为系统误差、随机误差和粗大误差三大类。其特征如下：

系统误差：在相同条件下多次测量同一量时，误差的符号保持恒定，或在条件改变时按某种确定规律而变化的误差。所谓确定的规律，意思是这种误差可以归结为某一个因素或几个因素的函数，一般可用解析公式、曲线或数表来表达。

随机误差：在实际相同条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化的误差。随机误差主要是由那些对测量值影响微小，又互不相关的多种随机因素共同造成的，例如热扰动、噪声干扰、电磁场的微变、空气扰动、大地微振等等。

一次测量的随机误差没有规律，不可预定，不能控制也不能用实验的方法加以消除。但是，随机误差在足够多次测量的总体上服从统计的规律。

粗大误差：超出在规定条件下预期的误差叫粗大误差。也就是说，在一定的测量条件下，测量结果明显地偏离了真值。读数错误、测量方法错误、测量仪器有严重缺陷等原因，都会导致产生粗大误差。粗大误差明显地歪曲了测量结果，应予剔除，所以，对应于粗大误差的测量结果称异常数据或坏值。

吾侪影响：

除了被测的量以外，凡是对测量结果有影响的量，即测量系统输入信号中的非信息性参量，都称为影响量。电子测量中的影响量较多而且复杂，影响常不可忽略。环境温度和湿度、电源电压的起伏和电磁干扰等，是外界影响量的典型例子。

噪声、非线性特性和漂移等，是内部影响量的典型例子。影响量往往随时间而变，而且这种变化通常具有非平稳随机过程的性质。不过，这种非平稳性大都表现为数学期望的慢变化。

此外，在测量仪器中，若某个工作特性会影响到另一工作特性，则称前者为影响特性。影响特性也能导致测量误差。例如，交流电压表中检波器的检波特性，对测量不同波形和不同频率的电压会产生不同的测量误差。

Answer 2

测量误差按其对测量结果影响的性质,可分为系统误差和偶然误差.
具体来说,测量误差主要来自以下四个方面：(1) 外界条件 主要指观测环境中气温、气压、空气湿度和清晰度、风力以及大气折光等因素的不断变化,导致测量结果中带有误差.(2) 仪器条件 仪器在加工和装配等工艺过程中,不能保证仪器的结构能满足各种几何关系,这样的仪器必然会给测量带来误差.(3) 方法 理论公式的近似限制或测量方法的不完善.(4) 观测者的自身条件 由于观测者感官鉴别能力所限以及技术熟练程度不同,也会在仪器对中、整平和瞄准等方面产生误差.系统误差在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化,这种误差称为系统误差.系统误差一般具有累积性.系统误差产生的主要原因之一,是由于仪器设备制造不完善.例如,用一把名义长度为50m的钢尺去量距,经检定钢尺的实际长度为50.005 m,则每量尺,就带有+0.005 m的误差(“+”表示在所量距离值中应加上),丈量的尺段越多,所产生的误差越大.所以这种误差与所丈量的距离成正比.再如,在水准测量时,当视准轴与水准管轴不平行而产生夹角时,对水准尺的读数所产生的误差为l*i″/ρ″（ρ″=206265″,是一弧度对应的秒值),它与水准仪至水准尺之间的距离l成正比,所以这种误差按某种规律变化.系统误差具有明显的规律性和累积性,对测量结果的影响很大.但是由于系统误差的大小和符号有一定的规律,所以可以采取措施加以消除或减少其影响.偶然误差在相同的观测条件下,对某量进行了n次观测,如果误差出现的大小和符号均不一定,则这种误差称为偶然误差,又称为随机误差.例如,用经纬仪测角时的照准误差,钢尺量距时的读数误差等,都属于偶然误差.偶然误差,就其个别值而言,在观测前我们确实不能预知其出现的大小和符号.但若在一定的观测条件下,对某量进行多次观测,误差列却呈现出一定的规律性,称为统计规律.而且,随着观测次数的增加,偶然误差的规律性表现得更加明显.偶然误差具有如下四个特征：① 在一定的观测条件下,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值(本例为1.6″)；② 绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多(或概率大)；③ 绝对值相等的正、负误差出现的机会相等；④ 在相同条件下,同一量的等精度观测,其偶然误差的算术平均值,随着观测次数的无限增大而趋于零.

Answer 3

按测量误差对测量结果的影响性质可分为：偶然误差、系统误差和粗差三类。
(1)偶然误差
在同等观测条件下，大小、符号变化呈偶然性(即无规律性)，但从大量误差的总体统计而言，又具有一定的规律性，这种误差称为偶然误差。
观测数据中的偶然误差是普遍存在的，从在量观测数据中可以发现，由于偶然因素的影响(照准、读数外界条件和仪器本身等)使观测数据忽大忽小，其符号呈正负变化，这种误差即是偶然误差。
根据概率统计理论可知：如果每个误差项对其总得的影响都是均匀地小，没有一项比其它项影响占绝对影响优势地位时，那么其和将服从或近似地服从正态分布的随机变量，故有时亦反偶然误差称之为随机误差。
(2)系统误差
在相同观测条件下，一系列观测数据其误差大小符号呈现出系统倾向性，或按一定规律变化，这种误差称之为系统误差。如钢尺量距时，尺卡误差所引起的距离误差与所测距离长度成正比，距离愈长，积累误差愈大，这种误差属于系统误差。系统误差对观测结果的影响一般具有累积的作用，它对成果质量有着显著的影响。系统误差与偶然误差在观测过程中是同时产生的，观测过程中，应采取措施消除或削弱其影响，使系统误差处于可以忽略不计的程度或在整个观测误差中处于次变的地位。当系统误差的存在对观测结果的影响不能用简单的方法排除时，亦可在数据处理(软件)中设法予以消除或削弱其影响。
(3)粗差
粗差指在正常观测条件下出现的最大的误差大于规范中规定的误差，通常比偶然误差大好几倍。工程测量中规定大于中误差二倍的误差为限差。一般测量过程规定大于三倍中误差的误差为极限误差。超过极限误差的观测值被认为是错误或粗差，在一定程度上是可以避免的。

Answer 4

测量误差的两种类型
随机误差的产生是由于测量过程中存在随机的以及固有的不可预知的事件。
系统误差的产生是由于测量系统存在问题，这个问题一直以相同的方式影响所有测量结果。