太康锅炉厂热工测试疏失误差及其处理
由于测量者疏失大意,或者仪表受到偶然干扰,甚至发生突然故障等原因,使测量仪表(系统)的某些读数显得毫无价值,其测量值也明显地歪曲了应有的结果,这类误差称为疏失误差。这种含有疏失误差的读数值**不可信赖,并称之为坏值,数据处理时*须加以剔除。
例如,电子仪表的线路因受到偶然强电磁场干扰,造成了虚假指示;传压脉冲水(或气)管路因积聚气(或水)未被排除干净而造成了延迟指示,这些都属于坏值读数。
某些疏失误差,其原因或结果明显,测量者直接可将其坏值剔除。但某些疏失误差不很明显,尚须用统计理论将其处理、判断后加以剔除。处理坏值的常用法则有:格拉布斯准则、莱伊特准则、t分布准则等。下面介绍格拉布斯准则和莱伊特准则。
【格拉布斯准则】
设对某一个不变量进行n次重复测量,并将测量值按其大小排列成x1≤ x2≤…≤ xn,用下式计算首、尾测量值的格拉布斯准则数Ti
(i=1,n)
其中:x和σn-1分别为测量列的算术平均值和标准偏差
(i=1,n)

然后选定某一显著性水平(错误概率)α和子样容量n,从表中查得相应的格拉布斯准则临界值T(n,a)。若Ti≥T(n,a),则可认为xi为坏值,应剔除。每次只能剔除一个测量值。
若Ti和Tn都大于T(n,a),则应先剔除 Ti大者,这时子样容量只有(n-1),重新计算x和σn-1再行判断,直至余下的测量值中再未发现坏值。
[例]某测温系统中,用电子开关在半秒内采集了下列15个温度样值(℃):
20.42、20.43、20.40、20.43、20.42. 20.43、20.39、20.00、20.40、20.43、20.41、20.42、20.59、20.40、20.43试判断是否存在坏值并将其剔除。
解 n=15,xl=20.00(比较小值),xl5=20.59(比较大值),x=1/15Σxi= 20.400,σn-1=0.1201
T1=3.330
T15=l.581
设取α=0.05,由表1-3得T(15,0.05)=2.409,由于T1>T(15,0.05),故测量值xl=20.00为坏值,剔除之。
n=14,xl=20.39(比较小值),xl5=20.59(比较大值),x=1/14Σxi= 20.428,σn-1=0.048
T1=0.7916
T14=3.3729
仍取α=0.05,由表1-3得T(14,0.05)=2.371,由于T14>T(14,0.05),故测量值xl4=20.59为坏值,剔除之。
n=13,xl=20.39(比较小值),x13=20.43(比较大值),x=1/13Σxi= 20.416,σn-1=0.0144
T1=1.805
T13=0.9722
仍取α=0.05,由表1-3得T(13,0.05)=2.331,由于T1<T(13,0.05),T13<T(13,0.05),故可知余下的测量值中已不含坏值。
【莱伊特准则】
对于大量的重复测量值,如果其中某一测量值的残差Vi的**值大于该测量列的标准偏差的3倍,那么可以认为该测量值存在疏失误差,即
|Vi |=|xi-x|>3σn-1
式中x和σn-1分别为算术平均值和标准偏差值,那么xi称为坏值,予以剔除。之后重新计算剔除坏值后测量列的x和σn-1,再行判断,直至测量值中无坏值存在。
如果对[例]应用菜伊特准则,其结果相同。不过,应该指出,莱伊特准则的子样容 n越大,其判断越准,多数题目(n<10时)莱伊特准则判别不出坏值。