誤差傳播- 維基百科,自由的百科全書
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在統計學上,由於變量含有誤差,而使函數受其影響也含有誤差,稱之為誤差傳播。
闡述這種關係的定律稱為誤差傳播定律。
誤差傳播定律[編輯]. 設有一般函數(線性函數和 ...
誤差傳播
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在統計學上,由於變量含有誤差,而使函數受其影響也含有誤差,稱之為誤差傳播。
闡述這種關係的定律稱為誤差傳播定律。
誤差傳播定律[編輯]
設有一般函數(線性函數和非線性函數)
Z=
f
(
x
1
,
x
2
,
…
,
x
n
)
{\displaystylef(x_{1},x_{2},\dots,x_{n})}
式中
x
1
,
x
2
,
…
,
x
n
{\displaystylex_{1},x_{2},\dots,x_{n}}
為可直接觀測的相互獨立的未知量,z為不便於直接觀測的未知量。
已知
x
1
,
x
2
,
…
,
x
n
{\displaystylex_{1},x_{2},\dots,x_{n}}
的標準差分別為
m
1
,
m
2
,
…
,
m
n
{\displaystylem_{1},m_{2},\dots,m_{n}}
,現在要求z的標準差
m
z
{\displaystylem_{z}}
。
已知函數z的中誤差關係式為
m
z
2
{\displaystylem_{z}^{2}}
=
k
1
2
m
1
2
+
k
2
2
m
2
2
+
⋯
+
k
n
2
m
n
2
{\displaystylek_{1}^{2}m_{1}^{2}+k_{2}^{2}m_{2}^{2}+\dots+k_{n}^{2}m_{n}^{2}}
(其中
k
1
,
k
2
,
…
,
k
n
{\displaystylek_{1},k_{2},\dots,k_{n}}
為任意常數)。
由數學分析可知,變量的誤差與函數的誤差之間的關係,可以近似的用函數的全微分來表達,為此對上式求全微分,並以真誤差的符號「Δ」替代微分的符號「d」得
Δ
z
=
∂
f
∂
x
1
⋅
Δ
x
1
+
∂
f
∂
x
2
⋅
Δ
x
2
+
⋯
+
∂
f
∂
x
n
⋅
Δ
x
n
{\displaystyle\Deltaz={\frac{\partialf}{\partialx_{1}}}\cdot\Deltax_{1}+{\frac{\partialf}{\partialx_{2}}}\cdot\Deltax_{2}+\cdots+{\frac{\partialf}{\partialx_{n}}}\cdot\Deltax_{n}}
式中
∂
f
∂
x
i
{\displaystyle{\frac{\partialf}{\partialx_{i}}}}
(i=1,2,,…,n)是函數對各個變量變量所取得偏導數,對上式以標準差平方代替真誤差,由函數z的中誤差關係式可得
m
z
2
{\displaystylem_{z}^{2}}
=
(
∂
f
∂
x
1
)
2
m
1
2
+
(
∂
f
∂
x
2
)
2
m
2
2
+
⋯
+
(
∂
f
∂
x
n
)
2
m
n
2
{\displaystyle\left({\frac{\partialf}{\partialx_{1}}}\right)^{2}m_{1}^{2}+\left({\frac{\partialf}{\partialx_{2}}}\right)^{2}m_{2}^{2}+\dots+\left({\frac{\partialf}{\partialx_{n}}}\right)^{2}m_{n}^{2}}
將上式取平方根可得誤差傳播定律的一般形式
m
z
{\displaystylem_{z}}
=±
(
∂
f
∂
x
1
)
2
m
1
2
+
(
∂
f
∂
x
2
)
2
m
2
2
+
⋯
+
(
∂
f
∂
x
n
)
2
m
n
2
{\displaystyle{\sqrt{\left({\frac{\partialf}{\partialx_{1}}}\right)^{2}m_{1}^{2}+\left({\frac{\partialf}{\partialx_{2}}}\right)^{2}m_{2}^{2}+\dots+\left({\frac{\partialf}{\partialx_{n}}}\right)^{2}m_{n}^{2}}}}
外部連結[編輯]
UncertaintiesandErrorPropagation,AppendixVfromtheMechanicsLabManual,CaseWesternReserveUniversity.
MathieuRouaud,2013:Probability,StatisticsandEstimation(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)PropagationofUncertaintiesinExperimentalMeasurement.
Adetaileddiscussionofmeasurementsandthepropagationofuncertainty(頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)explainingthebenefitsofusingerrorpropagationformulasandmontecarlosimulationsinsteadofsimplesignificancearithmetic.
UncertaintiesandErrorPropagation,VernLindberg'sGuidetoUncertaintiesandErrorPropagation.
規範控制
GND:4479158-6
取自「https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=误差传播&oldid=68668956」
分類:誤差理論測繪學數學隱藏分類:包含GND標識符的維基百科條目
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