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基本长度测量与数据处理实验总结

时间:2023-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:由一组实验数据拟合出一条最佳直线,常用的方法是最小二乘法。,εn大小不一,而且符号也不尽相同。所以只能要求总的偏差最小,即:如果实验是在已知y和x满足线性关系下进行的,那么用上述最小二乘法线性拟合可解得斜率a和截距b,从而得出回归方程y=a+bx,如果实验要通过对x,y的测量来寻找经验公式,则还应判断由上述一元线性拟合所确定的线性回归方程是否恰当。这可用下列相关系数r来判别

由一组实验数据拟合出一条最佳直线,常用的方法是最小二乘法。设物理量y和x之间满足线性关系,则函数形式为

y=a+bx (1-61)

图1-4 yi的测量偏差

最小二乘法就是要用实验数据来确定方程中的待定常数a和b,即直线的斜率和截距。

我们讨论最简单的情况,即每个测量值都是等精度的,且假定x和y值中只有y有明显的测量随机误差。如果x和y均有误差,只要把误差相对较小的变量作为x即可。由实验测量得到一组数据为(xi,yi;i=1,2,…,n),其中x=xi时对应y=yi。由于测量总是有误差的,我们将这些误差归结为yi的测量偏差,并记为ε1,ε2,…,εn,如图1-4所示。这样,将实验数据(xi,yi)代入方程y=a+bx后,得到:

我们要利用方程组(1-62)来确定a和b,那么a和b要满足什么要求呢?显然,比较合理的a和b是使ε1,ε2,…,εn数值上都比较小。但是,每次测量的误差不会相同,反映为ε1,ε2,…,εn大小不一,而且符号也不尽相同。所以只能要求总的偏差最小,即:

如果实验是在已知y和x满足线性关系下进行的,那么用上述最小二乘法线性拟合(又称一元线性回归)可解得斜率a和截距b,从而得出回归方程y=a+bx,如果实验要通过对x,y的测量来寻找经验公式,则还应判断由上述一元线性拟合所确定的线性回归方程是否恰当。这可用下列相关系数r来判别

图1-5 相关系数与线性关系

附表1-1 T分布的置信因子tα(υ)数值

续 表

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