第2章-計量基礎(chǔ)知識

會計學1第2章-計量基礎(chǔ)知識第二章計量基礎(chǔ)知識第1節(jié)概述——有關(guān)概念第2節(jié)法定計量單位第3節(jié)測量誤差和數(shù)據(jù)處理第4節(jié)有關(guān)計量技術(shù)基本知識第1頁/共51頁第1節(jié)概述——有關(guān)概念計量在我國已有近五千年的歷史。過去，被稱為“度量衡”，原定義是“關(guān)于長度、容量和質(zhì)量的測量”，其主要的計量器具是尺、斗、秤。第二章計量基礎(chǔ)知識第2頁/共51頁一、計量學及其分類1、計量學的定義及內(nèi)容：p74定義：計量學是關(guān)于測量的科學。內(nèi)容：第3頁/共51頁2、計量學的分類：專業(yè)多，應(yīng)用廣泛我國的計量學分為：幾何量、溫度、力學、電磁學、電子、時間頻率、電離輻射、光學、聲學、化學（含標準物質(zhì)）等十類。計量人員國家職業(yè)包括：長度計量工、熱工計量工、衡器計量工、硬度計量工、容量計量工、電器計量工、化學計量工、聲學計量工、光學計量工、電離輻射工?？蓮氖掠嬃科骶叩臋z定、檢查、檢測、電測、測量、校準、校驗、維修、修理及檢測、計量、司磅的人員。第4頁/共51頁二、計量的發(fā)展及其特點p751、計量：計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。2、計量的發(fā)展：三個階段古代階段：以人體、自然物體作為原始“計量基準”近代階段：實物“計量基準”現(xiàn)代階段：微觀“計量基準”3、計量的特點四個特點：準確性、一致性、溯源性、法制性第5頁/共51頁三、計量器具p79-801、計量器具：計量器具是單獨地或連同輔助設(shè)備一起用以進行測量的器具。計量器具根據(jù)結(jié)構(gòu)形式一般可分為：①實物量具：使用時以固定形態(tài)，復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個或多個已知值的器具。如：砝碼、量塊、標準電池、米尺、標準信號發(fā)生器、砝碼組、量塊組。②計量儀器/儀表：是指將被測量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的示值或等效信息的計量器具。如：天平、溫度計、電流表、壓力表等。判斷依據(jù)：被測量是否轉(zhuǎn)換。

第6頁/共51頁③計量裝置：指為確定被測量值所必須的計量器具和輔助設(shè)備的總體。如：光學高溫計檢定裝置。④標準物質(zhì)：定義：具有一種或多種足夠均勻和很好地確定了的特性，用以校準測量裝置、評價測量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì)。廣義來說，標準物質(zhì)屬于計量標準，且屬于實物量具的范疇。第7頁/共51頁2、計量器具的主要計量特性：p81-86計量器具的計量特性反映了計量器具本身的質(zhì)量，是計量檢定時評定計量器具是否合格、能否繼續(xù)使用的重要依據(jù)。①示值：②測量范圍和量程：標尺范圍標稱范圍測量范圍量程例如：水銀溫度計的標稱范圍為：－30℃~20℃，則量程為50℃第8頁/共51頁③準確度和誤差：準確度包括兩個方面的含義，即測量的準確度和計量器具的準確度。前者是對測量而言，后者是對計量器具而言。1）計量器具的準確度：指計量器具給出接近于被測量真值的響應(yīng)的能力。2）計量器具的示值誤差：指計量器具的示值與對應(yīng)輸入量的（約定）真值之差。3）計量器具的準確度用示值誤差進行定量表達時的具體評定方式：第9頁/共51頁④靈敏度與分辨力p84靈敏度：計量器具的響應(yīng)變化(△y)除以相應(yīng)的激勵變化(△x)。S=△y/△x分辨力：是對計量器具的顯示裝置而言，是指顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。⑤漂移和穩(wěn)定性p85：漂移：僅對計量器具而言，是指測量儀器計量特性的慢變化。穩(wěn)定性：是指在規(guī)定的條件下，測量儀器保持其計量特性隨時間恒定的能力。第10頁/共51頁3、計量基準：p861）定義：計量基準是為了定義、實現(xiàn)、保存或復(fù)現(xiàn)量的單位或一個或多個量值，用作參考的實物量具、測量儀器、參考物質(zhì)或測量系統(tǒng)。國際計量基準（國際基準）：經(jīng)國際協(xié)議承認的測量標準；國家計量基準（國家基準）：經(jīng)國家決定承認的測量標準；2）分類：實物基準：以實物來定義、復(fù)現(xiàn)計量單位的計量基準，又稱“人工基準”；自然基準：以自然現(xiàn)象或物理效應(yīng)來定義計量單位，而以實物復(fù)現(xiàn)的計量基準。第11頁/共51頁4、計量標準：p87計量標準是指準確度低于計量基準，按國家計量檢定系統(tǒng)表規(guī)定的準確度等級，用于檢定較低等級計量器具的計量器具。第12頁/共51頁四、計量檢定p921、定義：計量檢定是查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，她包括檢查、加標記和/或出具檢定證書。檢定具有以下特點：五個特點注意：檢定在法制方面具有強制性第13頁/共51頁2、與計量檢定有關(guān)的專業(yè)術(shù)語校準：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對應(yīng)的由標準所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。定度：定值：分度：比對：計量確認：檢定與校準的聯(lián)系：p93第14頁/共51頁3、計量檢定的分類p95-97按檢定方法：整體檢定、單元檢定；按檢定的必要程度及其管理形式：強制檢定、非強制檢定；按檢定目的和性質(zhì)等：首次檢定、后續(xù)檢定、周期檢定、抽樣檢定、仲裁檢定。第15頁/共51頁4、國家計量檢定系統(tǒng)p98基礎(chǔ)培訓各附件.xls5、計量檢定規(guī)程p99計量檢定規(guī)程屬于計量技術(shù)法規(guī)。計量檢定規(guī)程一般分為：國家計量檢定規(guī)程、部門計量檢定規(guī)程、地方計量檢定規(guī)程。第16頁/共51頁6、計量檢定印、證的種類及其使用原則計量檢定印、證的種類：p1001）檢定證書：2）檢定結(jié)果通知書：3）檢定印記：4）檢定合格證5）注銷印計量檢定印、證的使用原則：結(jié)論不同，使用的印/證不同檢定合格的計量器具：檢定證書、檢定合格證、加蓋檢定合格??；檢定不合格的計量器具：出具檢定結(jié)果通知書；不能繼續(xù)使用的加蓋注銷印。第17頁/共51頁第2節(jié)法定計量單位p102一、量量：不連續(xù)的量（如：貨幣量、計數(shù)量）；連續(xù)的量（可測量）量制：是指彼此間存在確定關(guān)系的一組量。基本量：長度、質(zhì)量、時間、溫度、電流、發(fā)光強度和物質(zhì)的量。

導出量：速度（距離除以時間）。第18頁/共51頁量值：例如：L=108.01m=1.0801×105mm=0.10801km二、

[計量]單位

是指為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。例如：1m，1kg，1s，1℃等；三、[計量]單位制：為給定量制按給定規(guī)則確定的一組基本單位和導出單位稱為[計量]單位制。第19頁/共51頁二、國際單位制1、米制的建立與發(fā)展p105第20頁/共51頁2、國際單位制的構(gòu)成p106（1）國際單位制的構(gòu)成國際單位制由SI單位和SI單位的倍數(shù)單位兩大部分內(nèi)容組成。SI單位：SI基本單位和SI導出單位，是一貫[計量]單位；SI單位的倍數(shù)單位：十進倍數(shù)單位、分數(shù)單位，不是一貫[計量]單位；第21頁/共51頁（2）SI基本單位長度：米，m；質(zhì)量：千克（公斤），kg；時間：秒，s；電流：安[培]，A；熱力學溫度：開[爾文]，K；物質(zhì)的量：摩爾，mol；發(fā)光強度：坎[德拉]，cd。第22頁/共51頁（3）SI導出單位p108SI導出單位是SI基本單位以代數(shù)形式表示的單位。包括：SI輔助單位在內(nèi)的具有專門名稱的SI導出單位（表2-4，表2-5，共21個）；組合形式的SI導出單位。第23頁/共51頁三、法定計量單位p1121、定義：法定計量單位是指由國家法律承認，具有法定地位的計量單位。我國現(xiàn)行的法定計量單位是以國際單位制為基礎(chǔ)，又結(jié)合我國實際情況，具有結(jié)構(gòu)簡單、科學性強、使用方便、易于推廣等優(yōu)點。2、法定計量單位的構(gòu)成我國1984年2月27日頒布的《中華人民共和國法定計量單位》，是在國際單位制的基礎(chǔ)上，根據(jù)我國的實際情況，適當?shù)倪x用了一些非國際單位制單位構(gòu)成的。第24頁/共51頁我國的法定計量單位：包括以下內(nèi)容（1）國際單位制中的SI基本單位；7個（表2-3）（2）（表2-4，表2-5）（3）（表2-7）（4）由以上單位構(gòu)成的組合形式的單位；（5）由SI詞頭（表2-6）和以上單位構(gòu)成的倍數(shù)單位（十進倍數(shù)和分數(shù)單位）。第25頁/共51頁3、法定計量單位的使用方法及其規(guī)則p120（1）法定計量單位的名稱：p119A、非組合形式的單位名稱：見表2-3、表2-4、表2-5、表2-7B、組合形式的單位名稱：國際無統(tǒng)一規(guī)定，我國按漢語語法特點與習慣命名第26頁/共51頁（3）法定計量單位的使用名稱一般只宜在口述和敘述性文字中使用；符號在公式、數(shù)據(jù)表、曲線圖、刻度盤和產(chǎn)品銘牌等中使用，也可用在敘述性文字中。應(yīng)優(yōu)先采用符號，專業(yè)性強、技術(shù)性強的書刊最好不要采用中文符號。第27頁/共51頁4、使用法定計量單位后量值的換算對用非法定計量單位表示的量值，必須根據(jù)不同的情況和要求，換算成用法定計量單位所表示的量值。（1）準確值的換算：p127采用準確的單位關(guān)系式；在科學技術(shù)領(lǐng)域,一些物理常量,他們屬于不帶有不確定度,換算的結(jié)果不應(yīng)修約。第28頁/共51頁（2）近似值的換算p128A、以有效數(shù)位表達的近視值的換算換算后量值的有效數(shù)位的確定方法：取換算前后量值的有效數(shù)位的前兩位數(shù)，將其中的“大”數(shù)除以“小”數(shù)，當比值小于101/2（≈3.2），則換算前后量值的有效數(shù)位相同；當比值大于或等于101/2（≈3.2），則換算前后的有效數(shù)位差一位；第29頁/共51頁B、帶有不確定度的近視值的換算當測量不確定度以絕對形式給出時，測量結(jié)果的最終表達式為：Y＝y(tǒng)+U量值換算時，應(yīng)使換算后所保留的有效位數(shù)的最后一位的一個單位值，等于或小于不確定度U；若U的第1位有效數(shù)字大于或等于5時，U取1位有效數(shù)字，小于5時取2位有效數(shù)字。第30頁/共51頁（3）極限值的換算p129極限值可分為極大值（max）和極小值（min）。單位變換時，極限值可按近似值的量值換算方法進行換算；結(jié)果修約時，必須按規(guī)定的方向修約，以保證換算后的值仍在原來的極限范圍內(nèi)。即，極小值不得更小，修約時只入不舍；極大值不得更大，修約時只舍不入。例：極小值為3.0in，按1in=25.4mm，換算后得：76.2mm，按只入不舍的原則修約，應(yīng)該為：77mm第31頁/共51頁第3節(jié)測量誤差和數(shù)據(jù)處理P130-150一、誤差的定義、分類及表示方法測量是人類認識和改造客觀世界必不可少的手段之一。由于認識能力和科學水平的限制，測得的數(shù)值和真實值并不一致，這種在數(shù)值上的差別就是誤差(error)即測量結(jié)果減去被測量的真值就是誤差p131。按誤差的性質(zhì)，P139可分為系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩大類。第32頁/共51頁1、系統(tǒng)誤差(systematicerror)又叫可測誤差p145，在重復(fù)性條件下，對同一被測量進行無線多次測量所得結(jié)果的平均值與被測量的真值之差。根據(jù)誤差的性質(zhì)和產(chǎn)生原因可分為：P137(1)方法誤差

這種誤差是由分析方法本身所造成的。(2)儀器和試劑誤差

(3)人員誤差(4)環(huán)境誤差在同一次測定中，以上四種誤差可能同時存在。第33頁/共51頁2、隨機誤差(accidentalerror)又稱偶然誤差p139，它是由于偶然因素所致，如測定時環(huán)境溫度、濕度和氣壓的微小波動，儀器性能的微小變化等。其影響時大時小、時正時負，方向不定，致使幾次重復(fù)分析結(jié)果不相符合。產(chǎn)生隨機誤差的原因一般不易察覺，難以控制。但多次測定則可發(fā)現(xiàn)隨機誤差服從統(tǒng)計規(guī)律，適當增加平行測定的次數(shù)正負誤差能相互抵消或部分抵消，從而減少隨機誤差。在分析工作中，除系統(tǒng)誤差和隨機誤差外，還有“過失誤差”。這是由于操作者在工作中不遵守操作規(guī)程等所引起的差錯，如丟損試液、看錯刻度、記錄及計算錯誤等。

第34頁/共51頁3、準確度和誤差p132-133準確度(accuracy)是指測定結(jié)果與真實值的符合程度。測定結(jié)果越接近真實值，則準確度越高。準確度用誤差的大小來衡量。測定結(jié)果Y與真實值Y0之差，稱為絕對誤差P132(absoluteerror)，常用E表示絕對誤差(△Y)

＝

Y－Y0準確度除用絕對誤差表示外，還常用相對誤差表示。相對誤差P133(relativeerror)表示誤差在真實值中所占的百分比，在相互比較時它能更客觀地映分析結(jié)果的準確度。

相對誤差(△r)

＝△

Y/Y0≈△

Y/Y第35頁/共51頁4、精密度和偏差p141-144記在分析工作中，為了得到準確可靠的分析結(jié)果，經(jīng)常進行多次平行測定。每次測定得一個測定值xi。若進行了n次測定，得到n個測定值x1，x2，…，xn?？汕蟪鰊次測定結(jié)果的平均值，則個別測定值xi與平均值之差稱為偏差(deviation)。所有個別測定結(jié)果與平均值的偏差的絕對值的平均值稱為平均偏差(averagedeviation)第36頁/共51頁4、精密度和偏差測定結(jié)果的相對平均偏差(relativeaveragedeviation)為個別測定值的偏差指某次測定結(jié)果偏離平均值的情況，它有正負之分。平均偏差反映了一組(n次)測定結(jié)果相互之間的符合程度，即重復(fù)性的好壞，它沒有正負之分。各次平行測定結(jié)果的相互符合程度，稱為精密度(precision)，精密度可由平均偏差和相對平均偏差的大小來衡量。

第37頁/共51頁4、精密度和偏差標準偏差(standarddeviation)，又稱均方差，當測定次數(shù)趨于無限多時，稱為總體標準偏差，用σ表示P143在一般的分析工作中，測定次數(shù)是有限的，這時的標準偏差稱為樣本標準偏差，以s表示

P143相對標準偏差(relativestandarddeviation,RSD)，也稱變異系數(shù)(coefficientofvariation)，以CV表示

第38頁/共51頁準確度與精密度的關(guān)系精密度高，不一定準確度高；準確度高，一定要精密度好。精密度是保證準確度的先決條件，精密度高的分析結(jié)果才有可能獲得高準確度；準確度是反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差兩者的綜合指標。第39頁/共51頁第40頁/共51頁二、可疑數(shù)據(jù)的取舍（粗大誤差的剔除）

p148-150在平行測定的一組數(shù)據(jù)中，有時會出現(xiàn)其中某一數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)相比相差很遠，這一數(shù)據(jù)稱為可疑值，又稱極端值或離群值。第41頁/共51頁萊依達（3s）準則殘差絕對值超過測量列實驗標準偏差3倍（3s）者，屬于小概率事件，應(yīng)剔除。

<1>計算標準偏差s:<2>3倍標準偏差；3s<3>計算平均值；

<4>檢查檢測值與平均值之差；=|

-

|<5>比較：差值與3倍標準偏差：若差值小于3s，則保留檢測值；若差值大于3s，則剔除檢測值。

第42頁/共51頁（2）狄克巡法<1>將檢測值從小到大依次排列，x1，------，xn<2>檢查最1（n）值，則計算最小（大）值的Q1（Qn）值，Q1=(x2-x1)/(xn-x1)Qn=(xn-xn-1)/(xn-x1)<3>從Q值表中查Q0值<4>比較：Q1（Qn）值與Q0值：若Q1（Qn）值小于Q0值，則保留檢測值；若Q1（Qn）值大于Q0值，則剔除檢測值。（3）格魯布斯法第43頁/共51頁三、有效數(shù)字及其運算規(guī)則p158-1631、有效數(shù)字(significantfigure)是指在測量工作中實際上能測到的數(shù)字。在測量中記錄的數(shù)據(jù)的位數(shù)必須與所用的測量方法和所使用的儀器的精密程度相適應(yīng)；計算過程必須遵循有效數(shù)字的計算規(guī)則。注意，如果數(shù)據(jù)中有“0”時，應(yīng)分析具體情況，然后才能肯定哪些數(shù)據(jù)中的“0”是有效數(shù)字，哪些數(shù)據(jù)中的“0”不是有效數(shù)字。p160

第44頁/共51頁1、有效數(shù)字例如：1.0002五位有效數(shù)字

0.6000；70.03%；5.200×103

四位有效數(shù)字

0.0342；5.29×10-6三位有效數(shù)字

0.0040；0.30%二位有效數(shù)字

0.4；0.005％一位有效數(shù)字在分析測量中，經(jīng)常會遇到pH、pM、lgK等對數(shù)值，其有效數(shù)字的位數(shù)僅取決于小數(shù)部分數(shù)字的位數(shù)，因整數(shù)部分只說明該數(shù)的方次。例如，pH＝13.44，即［H＋］＝3.6×10-14mol·L-1，有效數(shù)字為兩位，而不是四位。第45頁/共51頁2、修約規(guī)則p160-161在計算和讀取數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)的位數(shù)可能比規(guī)定的有效數(shù)字位數(shù)多，需要將多余的數(shù)字舍去，舍去多余的數(shù)字的過程稱為數(shù)字修約過程，所遵循的規(guī)則稱為數(shù)字修約規(guī)則?，F(xiàn)在國標規(guī)定采用“四舍六入五留雙”的修約規(guī)則，即當尾數(shù)≤4時舍去，尾數(shù)≥6時進位；當尾數(shù)恰為5而后面數(shù)為0時，如“5”的前一位是奇數(shù)則進位，如“5”的前一位是偶數(shù)則舍去；當5后面還有不為0的任何數(shù)時，無論5前面是奇數(shù)或偶數(shù)皆進位