误差分类及评定：系统误差、随机误差和粗大误差

按照误差的特点和性质，误差可分为系统误差、随机误差和粗大误差三类。为了介绍有关系统误差和随机误差的新定义，我们首先引进测量结果重复性的概念，按国家质量技术监督局发布的国家计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》，其定义是：在相同条件下，对同一被测量进行多次连续测量所得结果之间的一致性。这里所说的相同条件是指重复性条件，包括：相同测量程序、相同观测者、在相同条件下使用相同的测量仪器、相同地点、在短时间内重复测量。

（一）系统误差

在重复性条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持不变，或在条件改变时，按一定规律变化的误差称为系统误差。

按JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》，系统误差的新定义是：在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量真值之差。

显然，前一个定义侧重于系统误差的性质，后一个定义侧重于系统误差的定量。

设对被测量进行了n次测量，当n→∞时，样本平均值趋于母体均值，但母体均值与真值也不会相同，其差值为

按定义，ε即为系统误差。

系统误差按不同分类依据可分为：

（1）按对误差的掌握程度分：①已定系统误差，即误差绝对值和符号已经确定的系统误差；②未定系统误差，即误差绝对值和符号未能确定的系统误差，但通常可以估计出误差范围。未定系统误差也有称之为未知系统误差、系统误差限。(www.xing528.com)

（2）按误差出现规律分：①不变系统误差，即误差绝对值和符号均固定的系统误差，也称恒定系统误差；②变化系统误差，即误差绝对值和符号均变化的系统误差。

（二）随机误差

在重复性条件下，多次测量同一量时，误差的绝对值和符号的变化，时大时小，时正时负，没有确定的规律，也不可以预测的误差。

按JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》，随机误差的新定义是：测量结果与重复性条件下对同一量进行无限多次测量所得结果的平均值之差。按新定_义，随机误差可写成

由于实际上只能进行有限次测量，因而只能用样本均值代替总体均值，得出测量结果中随机误差的估计值。

（三）粗大误差

超出在规定条件下预期的误差，称为粗大误差。粗大误差是由于使用有缺陷的仪器设备、读错或算错了数，以及测量时因操作不当而引起的过失性误差。含有粗大误差的测量结果是不能应用的。粗大误差必须予以剔除。水文测验上习惯将测量中的粗大误差叫“突出点”，这是因为在流量整编中需要将流量等要素与水位建立关系曲线，带有粗大误差的测量值将明显偏离关系曲线，成为突出点。