做電子產(chǎn)品遇到的準(zhǔn)度、精度概念介紹

做電子產(chǎn)品，常常遇到測(cè)量。此時(shí)就難免會(huì)關(guān)注到精度、準(zhǔn)度等概念，遇到不少朋友對(duì)這兩個(gè)概念不清楚，今天就來分享一下這兩個(gè)概念。

為什么寫本文，前面寫過些ADC方面的文章，遇到有朋友貌似對(duì)這兩個(gè)概念理解不深，所以整理分享一下。

什么是準(zhǔn)確度(真實(shí)度)？

在英文中，準(zhǔn)確度用Accuracy來表示，其真實(shí)描述的含義是什么呢？是指測(cè)量值或者觀測(cè)值接近期望值或者理論值的接近程度。因此通常用誤差百分比來描述準(zhǔn)確度，這句話深入理解，從量綱的角度而言是一個(gè)百分比：

其實(shí)這個(gè)式子還可以這樣描述：

為便于理清楚概念，個(gè)人以為其實(shí)這個(gè)概念中文稱為真實(shí)度或許更為貼切，否則引入ISO的定義時(shí)就發(fā)現(xiàn)兩個(gè)混淆在一起了。

所以這里有一個(gè)概念絕對(duì)誤差，所謂絕對(duì)誤差就是拿測(cè)量值減去期望值再求絕對(duì)值。因此，真實(shí)度反應(yīng)系統(tǒng)的一種測(cè)量水平，它是對(duì)系統(tǒng)誤差的描述，是對(duì)統(tǒng)計(jì)偏差的一種度量。低準(zhǔn)確度會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果與“真實(shí)”值之間存在差異。ISO稱之為真實(shí)性。(事實(shí)上并不存在絕對(duì)的理想的真實(shí)值，所以常常用期望值來描述)

那么什么又是系統(tǒng)誤差呢？什么又是隨機(jī)誤差呢？

真實(shí)度，有的又稱觀察誤差（或測(cè)量誤差）是一個(gè)量的測(cè)量值與其真實(shí)值之間的差。在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，誤差不是指"錯(cuò)誤"。

真實(shí)度，有的又稱觀察誤差（或測(cè)量誤差）可以分為兩個(gè)部分來界定：隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差。所謂隨機(jī)誤差是指對(duì)同一不恒定的測(cè)量對(duì)象重復(fù)測(cè)量時(shí)，測(cè)量結(jié)果的不一致性，具有一定的隨機(jī)性或偶發(fā)性。而系統(tǒng)誤差是由系統(tǒng)的固有不準(zhǔn)確性引起的，反應(yīng)系統(tǒng)固有的誤差。

什么是精確度？

精確度英文用precision描述，從上面描述可以看出精度實(shí)則是描述一組測(cè)量值的可重復(fù)性。可以用標(biāo)準(zhǔn)差來度量：

其中是這堆測(cè)量值的平均值，這個(gè)好理解所有測(cè)量值加起來除以樣本數(shù)量。

因此不講人話的描述，精確度是對(duì)隨機(jī)誤差的描述，它是測(cè)量樣本統(tǒng)計(jì)變異性的度量。

那么前面介紹了兩種概念，或許還不夠直觀，看看下圖或許就可以比較直觀理解，其中那條曲線表示的是樣本的概率密度。

如果對(duì)于數(shù)學(xué)相關(guān)概率密度忘記了，或許上圖還是太過于學(xué)院派描述，來看看玩飛鏢的例子就一幕了然了：

從這幅圖就能比較直觀的看出什么是真實(shí)度，什么是精確度。

有什么意義？

說了這么多，究竟有什么意義呢？如果沒有應(yīng)用意義，我覺得沒有對(duì)于工程人員深究的意義就不大。實(shí)際做電子測(cè)量類或者涉及到采樣時(shí)，這兩個(gè)概念就有理解的價(jià)值了。

我們做一個(gè)測(cè)量或者采樣類產(chǎn)品，一定希望能真實(shí)的反應(yīng)被測(cè)對(duì)象的情況，同時(shí)希望這個(gè)產(chǎn)品重復(fù)度還要好。不希望在不同條件下對(duì)同一值測(cè)量出的結(jié)果分布變化很大。所以ISO對(duì)于準(zhǔn)確度的定義是結(jié)合了兩個(gè)概念：既要真實(shí)也要高精度。

ISO 5725標(biāo)準(zhǔn)定義是準(zhǔn)確度是一個(gè)測(cè)量級(jí)別，可以產(chǎn)生真實(shí)且一致（無(wú)隨機(jī)誤差）測(cè)量結(jié)果。所謂真實(shí)就越接近期望值越真實(shí)，又稱系統(tǒng)誤差越小，所謂無(wú)隨機(jī)誤差是指多次測(cè)量的結(jié)果分布都很集中。

顯然ISO定義的準(zhǔn)確度，結(jié)合了兩個(gè)概念真實(shí)度以及精確度兩個(gè)概念。

所以理解清楚了上面這兩個(gè)概念，才能準(zhǔn)確的度量所做的產(chǎn)品，當(dāng)然本文也僅僅就是做了比較簡(jiǎn)要的介紹，更為好的理解，如有興趣可以去看看相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的描述。

總結(jié)一下

簡(jiǎn)而言之，準(zhǔn)確度或真實(shí)度是指測(cè)量值與期望值(理論真值)之間的接近程度，而精確度是則指測(cè)量值彼此之間的接近程度(是多個(gè)測(cè)量值的統(tǒng)計(jì)描述)。希望本文的簡(jiǎn)要分享對(duì)大家有所幫助～

本文轉(zhuǎn)載自：嵌入式客棧微信公眾號(hào)（作者： 逸珺）

審核編輯：何安