标准偏差计算公式是什么为什么我们物理书上竟然是 求和后除以n*(n–1)再开方是书上打错了吗?

sandyalbert 1年前 已收到1个回答 举报

mustberich 春芽

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你的书上没有错.
标准偏差是统计学的一个术语,计量测试和科学实验后需要对测量结果进行统计分析,就要使用到标准偏差的计算.标准偏差可分为两种:一种是单次测量的实验标准偏差,另一种是平均值的实验标准偏差.
单次测量的实验标准偏差的公式即为贝塞尔公式,测量值与平均值之差的平方之和(求和公式)除以(n-1)再开方.
平均值的实验标准偏差的公式是贝塞尔公式除以根号n,这就变成了你所说的“求和后除以n*(n-1)再开方”.在测量不确定度理论里面,该公式又成为示值重复性引起的标准不确定度的计算公式,这是测量不确定度的一个重要理论与公式.
在物理学里不会提到“不确定度”这一概念,但是,在工程技术领域,包括航空航天的飞机火箭制造技术、船舶、汽车制造技术、化学分析与制造技术等等都用上这一概念以及这一公式.物理学是基础理论,学好物理,学好标准偏差的意义,你以后工作进行不确定度分析时就会娴熟于胸了.

1年前 追问

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sandyalbert 举报

非常感谢你的回答 有一点不懂 单次测量的标准偏差是什么意思啊 单次测量哪来的平均值 n是多少呢

举报 mustberich

这里所指的单次测量是指在同一时间段内的一次实验(测量),该次实验(测量)可以采集到n个实验数据(或测量示值、样本)。 若采集到的数据足够多,如n>10,测量系统误差被消除,只剩下随机误差,测量值(示值)就散布在期望值的附近。多数情况下平均值比单个测量值(示值)更靠近期望值,随着数据(样本)采集量n的增大,平均值收敛于期望值。因此,以样本的算术平均值来作为测量结果,平均值的实验标准偏差为测量结果的标准不确定度。 再次说明:“求和后除以n*(n–1)再开方”是对的,教材经过无数次校对,没有错。限于教材面对的读者不同,对该公式的演绎深浅不同而已。

sandyalbert 举报

谢谢了 那我们平时做实验应该都是第一个公式吧 而第二个公式是指不同时间段的测量值的偏差计算方法 算出来的不是随机而是系统误差??是这样吗?

举报 mustberich

是的,第一个公式即贝塞尔公式是物理实验误差计算的常用公式。 第二个公式仍然适用于同一次实验中对数据的处理,它的物理意义在于:不考虑系统误差(系统误差可通过其它系统误差分量来量化分析),在随机条件下平均值收敛于期望值的程度。这有一点“用贝塞尔公式计算误差的结果的准确程度”的含义。
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