测量误差是指实际测量值与真实值之间的差异,这种差异可能是由于设备的不准确、操作的不精确、环境干扰或其他因素的影响。以下是几种常见的测量误差表达方式:
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绝对误差:
- 直接表示测量值与真实值之间的差值。
- 公式:( \text{绝对误差} = |\text{测量值} - \text{真实值}| )
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相对误差:
- 将绝对误差与真实值的比例表示出来。
- 公式:( \text{相对误差} = \frac{|\text{测量值} - \text{真实值}|}{|\text{真实值}|} )
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百分比误差:
- 将相对误差转换为百分比形式。
- 公式:( \text{百分比误差} = \left(\frac{|\text{测量值} - \text{真实值}|}{|\text{真实值}|}\right) \times 100\% )
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标准偏差(Standard Deviation):
- 描述一组测量值离散程度的统计量,可用于表达误差的分布范围。
- 公式:( \sigma = \sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(x_i - \bar{x})^2} ),其中 ( \sigma ) 是标准偏差,( x_i ) 是各个测量值,( \bar{x} ) 是平均值。
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均方误差(Mean Squared Error, MSE):
- 表示预测值与实际观测值之间差异的平方的平均值。
- 公式:( \text{MSE} = \frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}(y_i - \hat{y}_i)^2 ),其中 ( y_i ) 是实际观测值,( \hat{y}_i ) 是预测值。
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平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE):