于海飞

摘要：石油计量的主要目的是通过对其几个参数进行测量，最后确定其数量。石油计量的过程是以确定其量值为目的的一组操作。在测量中，由于测量方法和测量设备等的不完善，以及人们认识能力所限和周围环境的影响，以至测量结果与被测量真值之间不可避免地存在着差异，表现为测量结果始终含有误差。

关键词：计量管理;数据处理;误差

一、误差的定义及表示方法

（一）误差定义

所谓误差就是测量结果减去被测量的真值，即误差=测量值-真值。测量值是指由测量所得到的赋予被测量的值。在给出测量值时，应说明它是未修正测量结果还是已修正测量结果。真值是指与给定的特定量的定义一致的值。量的真值是一个理想的概念，一般是不可知的。只有在某些特定条件下，真值才是可知的。

（二）误差表示方法

1.绝对误差

某量值的测量值和真值之差为绝对误差，通常简称为误差。

2.相对误差

测量误差除以被测量的真值称为相对误差，因测量值与真值接近，故也可近似用误差与测量值之比值作为相对误差，即

3.引用误差

引用误差指的是一种简化和实用方便的仪器仪表示值的相对误差，它是以仪器仪表某一刻度点的示值误差为分子，以测量范围上限值或全量程为分母，所得的比值称为引用误差。

4.修正值

用代数方法与未修正测量结果相加，以补偿其系统误差的值称为修正值，将测量值加上修正值后可得近似的真值。

在油品计量等实际工作中，经常使用修正值，如用量油尺、温度计、密度计等测量时的器差修正。

二、误差的来源及分类

（一）误差的来源

1.装置误差

计量装置是指为确定被测量值所必需的计量器具和辅助设备的总称。由于计量装置本身不完善和不稳定所引起的计量误差称为装置误差。

2.测量方法的误差

采用近似的或不合理的测量方法和计算方法而引起的误差叫作方法误差。

3.操作者的误差

测量人员由于受分辩能力，反应速度、固有习惯、估读能力、视觉差异、操作熟练程度以及一时生理或心理的异态反应而造成的误差，如读数误差，照准误差等。

4.测量环境引起的误差

由于客观环境偏离了规定的参比条件引起的误差。如温度、湿度、气压、振动、照明等。

（二）误差的分类

1.随机误差

随机误差是测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。随机误差等于误差减去系统误差。

2.系统误差

系统误差是在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差

三、消除或减少计量误差应用

研究误差最终是为了达到消除或减少误差的目的，以提高测量准确度。

（一）系统误差的消除或减少

消除或减小系统误差有两个基本方法。一是事先研究系统误差的性质和大小，以修正量的方式，从测量结果中予以修正;二是根据系统误差的性质，在测量时选择适当的测量方法，使系统误差相互抵消不带人测量结果。再就是采用专门的方法如交换法（又称高斯法）、替代法、补偿法、对称测量法来消除或减小系统误差。

（二）随机误差的消除或减少

随机误差是由很多暂时未能掌握或不便掌握的微小因素所构成，这些因素在测量过程中相互交错、随机变化，以不可预知方式综合地影响测量结果。就个体而言是不确定的，但對其总体（大量个体的总和）服从一定的统计规律，因此可以用统计方法分析其对测量结果的影响。

随机误差按统计方法来评定，如用算术平均值来评定测量结果的数值，实验标准偏差、算术平均值实验标准偏差来评定测量结果的分散性等。关于粗大误差，这种明显超出规定条件下预期的误差会明显地歪曲测量结果，应给予剔除。

在重复条件下的多次测得值中，有时会发现个别值明显偏离该数值算术平均值，对它的可靠性产生怀疑，这种可疑值不可随意取舍，因为它可能是粗大误差，也可能是误差较大的正常值，反映了正常的分散性。正确的处理办法是：首先进行直观分析，若确认某可疑值是由于写错、记错、误操作等，或者是外界条件的突变产生的，可以剔除，这就是直观判断或称为物理判别法。

四、计量数据处理应用

（一）有关名词解释

1.正确数：不带测量误差的数，如3支温度计，5个人。

2.近似数：接近但不等于某一数的数，如圆周率Л的近似数为3.14。

3.有效数字：反映被测量实际大小的数字。一般从仪器上读出的数字均为有效数字，它和小数点的位置无关。有效数字的位数是由测量仪器的精度确定的，它是由准确数字和最后一位有误差的数字组成。在测量时，对于连续读数的仪器，有效数字读到仪器最小刻度的下一位的估计值，不论估计值是否是“0”都应记录，不能略去。

4.有效位数：一个数全部有效数字所占有的位数。对于一般性测量，有效位数的确定可以简单些，如果对测量结果需要进行计算，如多次测量时求算术平均值，则读数可多估读一位;但最后测量结果的有效位数仍根据计量器具最小刻度值确定。

从上述分析可以看出，测量数据的有效位数是受测量器具及方法的精度限制的，不能随意选定。

（二）数字修约原则

在处理计量测试数据的过程中，常常需要仅保留有效位数的数字，其余数字都舍去。这时要遵循以下规则进行取舍：

如果以舍去数的首位单位为1，分三种情况进行处理：

1.若舍去部分的数值大于5，则保留数字的末位加1;

2.若舍去部分的数值小于5，则保留数字的末位不变;

3.若舍去部分数值等于5，则将保留数字的末位凑成整数，即末位为偶数（0、2、4、6、8）时不变，为奇数（1，3，5，7，9）时则加1。

（三）修约注意事项

1.不得连续修约。即拟修约的数字应在确定位数一次修约获得结果，不得多次连续修约。如：修约15.454 6至个位，结果为15，不正确修约是：15.454 6—15.455—15.46—15.5—16

2.负数修约，先将它的绝对值按规定方法进行修约，然后在修约值参加上负号，即负号不影响修约。

结束语

随着科学技术的发展和人们认识水平的提高，虽然可以将误差控制的愈来愈小，但终究不能完全消除，这就是误差存在的必然性和普遍性。所以，在测量中要充分认识误差进而最大限度地减小和消除误差对测量结果的影响。