Ekzamen (otveti)metrologija


Контрольные вопросы по дисциплине «Метрология»
Метрология. Законодательная метрология. Физическая величина и ее значение. Единица физической величины. Прямо и косвенное измерениние. Совокупность и совместные измерения. Абсолютные и относительные измерения.
Метрология – наука об измерениях методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.Предметом заканадательной метрологии яявляется устоновление обязательныъ технических и юридических требований по приминению единиц физических величин эталонов методов и средств измерений направленных на обеспечение единсвта и необходимости точности измерений.Физическая велечина – свойство общее в качественном отношении для множества обектов физических систем их состояний и происходивших в них процессов.это свойствао является индивидуальным в количественном отношении для каждого из обектов.значение физ.велечины оно отражает в качественном и кол-венном отношениях соотвествующее свойство обекта. - Единица физической величины - физическая величина (ФВ) фиксированного размера, которой условно присвоено значение, равное единице, и применяемая для количественного выражения однородных физических величин. Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.
Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят по известной зависимости межу этой величиной и величинами, подвергаемыми прямым измерениям (нахождение плотности по массе и размерам)
Совокупные измерения – производимые одновременно измерения нескольких одноименных величин, при которых искомые значения величин находят из системы уравнений, получаемых при прямых измерениях (нахождение массы гири в наборе по известной массе одной из них и по результатам сравнения масс различных сочетаний гирь)
Совместные измерения – проводимые одновременно измерения двух или более неодноименных величин для выявления зависимости между ними.
Абсолютными называют измерения, которые основаны на прямых измерениях одной или нескольких основных величин или на использовании значений физических констант.
Относительными называют измерения, при которых искомую величину сравнивают с одноименной величиной, играющей роль единицы или принятой за исходную.

Статические и динамические измерения. Метод непосредственной оценки (прямого преобразования) и метод сравнения. Однократные многократные измерения. Алгоритм измерения.
Статическое измерение – измерение физической величины, принимаемой в соответствии с конкретной измерительной задачей за неизменную на протяжении времени измерения.
Динамическое измерение – измерение изменяющейся по размеру физической величины.
Строго говоря, все физические величины подвержены тем или иным изменениям во времени. В этом убеждает применение все более чувствительных средств измерений, которые дают возможность обнаруживать изменение величин, ранее считавшихся const, поэтому разделение измерений на динамические и статические является условным.
"Неизменных" физических величин, кроме физических констант в практике измерений почти нет, все величины различаются только в соответствии со скоростью изменения.
Статические и динамические измерения наиболее логично рассматривать в зависимости от режима получения средством измерения входного сигнала измерительной информации. При измерении встатическом режиме скорость изменения входного сигнала несоизмеримо ниже скорости его преобразования в измерительной цепи, и результаты фиксируются без динамических искажений.
При измерении в динамическом режиме появляются дополнительные динамические погрешности, связанные со слишком быстрым изменением либо самой измеряемой физической величины, либо входного сигнала измерительной информации, поступающего от постоянной измеряемой величины. Например, измерение температуры с помощью ртутного термометра несоизмеримо медленнее измерений электронными термометрами, следовательно, применяемые средства измерений могут в значительной степени определить режим измерений.
По числу повторных измерений одной и той же величины различают однократные и многократные измерения. Однократное измерение – измерение, выполненное один раз.
Во многих случаях на практике выполняются именно однократные измерения. Например, измерение конкретного момента времени по часам обычно производится один раз.
Многократное измерение – измерение физической величины одного и того же размера, результат которого получен из нескольких следующих друг за другом измерений, т. е. состоящее из ряда однократных измерений.
В зависимости от поставленной цели число повторных измерений может колебаться в широких пределах (от двух измерений до нескольких десятков и даже сотен). Многократные измерения проводят или для страховки от грубых погрешностей (в таком случае достаточно трех-пяти измерений) или для последующей математической обработки результатов (часто более пятнадцати измерений с последующими расчетами средних значений, статистической оценкой отклонений и др.). Многократные измерения называют также«измерения с многократными наблюдениями».

Абсолютная и относительная погрешность измерения. Систематическая, случайная и грубая (промах) погрешности измерений. Погрешность метода измерений. Инструментальная (аппаратурная) погрешность измерений.
Под абсолютной погрешностью измерения понимают разность между полученным в ходе измерения и истинным значением физической величины:
Относительная погрешность представляет собой отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины:
Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определённому закону (частным случаем является постоянная погрешность, не изменяющаяся с течением времени). Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.
Грубая погрешность (промах) — погрешность, возникшая вследствие недосмотра экспериментатора или неисправности аппаратуры (например, если экспериментатор неправильно прочёл номер деления на шкале прибора или если произошло замыкание в электрической цепи).
Случайная погрешность — составляющая погрешности измерения, изменяющаяся случайным образом в серии повторных измерений одной и той же величины, проведенных в одних и тех же условиях.
ПОГРЕШНОСТЬ МЕТОДА ИЗМЕРЕНИЙ - (погрешность метода) [error of method] - составляющая систематической погрешности измерений, обусловленная несовершенством принятого метода измерений.
Инструментальные / приборные погрешности — погрешности, которые определяются погрешностями применяемых средств измерений и вызываются несовершенством принципа действия, неточностью градуировки шкалы, ненаглядностью прибора.

Средства измерений (СИ). Мера. Измерительный преобразователь. Измерительная установка . Измерительная система. Эталон. Образцовое СИ. Рабочее СИ.
Средство измерений — техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и/или хранящее единицуфизической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени. Законом «Об обеспечении единства измерений» средство измерений определено как техническое средство, предназначенное для измерений. Формальное решение об отнесении технического средства к средствам измерений принимает Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии.
Мера -В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного.
Измерительный преобразователь (ИП) — СИ, предназначенное для преобразования измеряемой величины в другую величину или сигнал измерительной информации, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации или передачи.
По расположению в измерительной цепи различают первичные и промежуточные измерительные преобразователи. Первичный измерительный преобразователь, называемый также датчиком, — это тот измерительный преобразователь, на который непосредственно действует измеряемая величина. Остальные измерительные преобразователи называют промежуточными. Они расположены после первичного измерительного преобразователя и могут выполнять различные операции преобразования измерительного сигнала.
Как правило, к ним относятся: изменение физического рода величины, масштабное (линейное или нелинейное) преобразование, масштабно-временное преобразование,  аналого-цифровое преобразование, цифро-аналоговое преобразование, функциональное   преобразование (любые математические операции над значениями величины).
Аналитические измерения представляют собой преобразование измеряемой величины, являющейся информативным параметром анализируемой среды(информативный параметр — параметр, несущий информацию о измеряемой величине), и сравнением ее с мерой. Обычно они проводятся с помощью совокупности измерительных преобразователей.
Измерительная установка — Средство измерений  техническое средство, техническое средство, предназначенное для измерений, имеющее нормированные метрологические характеристики, воспроизводящее и (или) хранящее единицу физической величины, размер которой принимают неизменным (в пределах установленной погрешности) в течение известного интервала времени.
Измерительная система — средство измерений, представляющее собой в общем случае совокупность измерит. приборов, измерит. преобразователей, мер, измерит. коммутаторов, линий связи, цифровых и аналоговых вычислит. устройств. Перечисленные элементы И. с. объединены общим алгоритмом функционирования для получения данных о величинах, характеризующих состояние объекта исследования.
Эталон - (франц. etalon - образец, мерило) - измерит. устройство, предназначенное и утверждённое для воспроизведения и (или) хранения и передачи шкалы измерений или размера единицы измерений средствам измерений. Э. призваны обеспечивать единство измерений в той или иной области науки, а также в др. областях деятельности человека. Э. воспроизводит и (или) хранит всю или к.-л. часть шкалы измерений, одно значение (одну точку шкалы) или неск. значений измеряемой величины.
Образцовое средство измерения - это средство измерения, предназначенное для поверки подчиненных образцовых средств измерения и рабочих средств измерения и утвержденное в качестве образцового в установленном порядке.Образцовые средства измерения представляют собой меры, измерительные приборы или преобразователи, предназначенные для поверки и градуировки по ним других средств измерения и утвержденных в качестве образцовых. Их хранят и применяют органы государственных и ведомственных метрологических служб. Они проходят метрологическую аттестацию на признание пригодными для использования в качестве образцовых. На них выдаются свидетельства с указанием метрологических параметров и разряда в общероссийской поверочной схеме.
РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ - меры, измерительные приборы, измерительные преобразователи, установки и системы, применяемые для практических измерений при научных исследованиях, в технике, торговле и др. областях. Поверка рабочих средств измерений осуществляется образцовыми средствами измерений.

Качественная и количественная характеристика измеряемых величин. Единицы измерений. Единство измерений.
Количественной характеристикой измеряемой величины служит ее размер. Получение информации о размере физической или нефизической величины является содержанием любого измерения.
Формализованным отражением качественного различия измеряемых величин является их размерность. Согласно международному стандарту ИСО размерность обозначается символом dim. Размерность основных величин — длины, массы и времени — обозначается соответствующими заглавными буквами: dim l = L; dim m = М; dim t = Т.
В физике и технике единицы измерения (единицы физических величин, единицы величин[1]) используются для стандартизованного представления результатов измерений. Использование термина единица измерения противоречит рекомендациям метрологических изданий[2], однако он широко употребляется в научной литературе[3]. Численное значение физической величины представляется как отношение измеренного значения к некоторому стандартному значению, которое и является единицей измерения. Число с указанием единицы измерения называется именованным.
Различают основные единицы измерения, которые определяются с помощью эталонов, и производные единицы, определяемые через основные. Выбор величины и количества основных единиц измерения может быть произвольным и определяется только традициями или соглашениями. Существует большое количество различных систем единиц, которые различаются выбором основных единиц измерения.
Государство, как правило, законодательно устанавливает какую-либо систему единиц. Метрология непрерывно работает над улучшением единиц измерения и основных единиц и эталонов.

Основной постулат метрологии (уравнений по шкале отношений; постулат; функция распрделения вероятности; гистограмма; полигон и плотность вероятности распределения; метрологическая аттестация средств измерений).
Шкала отношений -В таких шкалах существует однозначный естественный критерий нулевого количественного проявления свойства и единица измерений, установленная по соглашению - Q = q[Q]
ФУНКЦИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТЕЙ —вероятность того, что случайная величина X примет значение, меньшее, чем х, где х — произвольное действительное число: F(x) = Р{Х ≤ х} =  F(x) — неубывающая функция; О ≤ F(x) ≤ 1. Ф. р. в. полностью задает случайную величину. Если X — дискретная случайная величина, принимающая значения х1, x2... с вероятностями p1,p2,..., то ее функция распределения будет: F(x) = ∑рk; она разрывна и возрастает скачками в точкаххk. Если X — непрерывная случайная величина, то у нее существует платность распределения вероятностей f(x) и Ф. р. в. будет:
.
Примерами дискретных Ф. р. в. являются биноминальная, распределение Пуассона; непрерывных Ф. р. в, — нормальное, равномерное распределение. Важнейшими характеристиками Ф. р. в. являются моменты. В геол. и геохим. исследованиях выяснение истинных Ф. р. в. представляет сложнейшую и важнейшую задачу, с решением которой связано большинство практических и теоретических проблем.
 Диаграмма, представляющая распределение переменной величины, в том случае если имеется информация об отдельных ее значениях. Площади на диаграмме пропорциональны числу соответствующих наблюдений в каждом интервале, например ежегодных личных доходов в размере от 10 001 до 11 000 ф. ст. Если цифры даны в долях, то общая площадь должна составлять в сумме 1; если в процентах, то она составляет 100. Если представлены реальные цифры, то итог может быть любым. Когда интервалы классификации различаются по ширине, как в приведенном ниже примере, то высота каждого столбца выбирается таким образом, чтобы сделать площадь пропорциональной количеству наблюдений в приведенном интервале.
Гистогра́мма — способ графического представления табличных данных. Количественные соотношения некоторого показателя представлены в виде прямоугольников, площади которых пропорциональны. Чаще всего для удобства восприятия ширину прямоугольников берут одинаковую, при этом их высота определяет соотношения отображаемого параметра. Таким образом, гистограмма представляет собой графическое изображение зависимости частоты попадания элементов выборки от соответствующего интервала группировки.
Полигон распределения — графическое отображение ряда вариационного в виде ломаной (непрерывной) линии распределения
Пусть имеется непрерывная случайная величина  с функцией распределения  , которую мы предположим непрерывной и дифференцируемой. Вычислим вероятность попадания этой случайной величины на участок от  до :
,
т.е. приращение функции распределения на этом участке. Рассмотрим отношение этой вероятности к длине участка, т.е. среднюю вероятность, приходящуюся на единицу длины на этом участке, и будем приближать  к нулю. В пределе получим производную от функции распределения:46443902794053340-48260. 
Функция  - производная функции распределения – характеризует как бы плотность, с которой распределяются значения случайной величины в данной точке. Эта функция называется плотностью распределения (иначе – «плотность вероятности») непрерывной случайной величины .
Термины «плотность распределения», «плотность вероятности» становятся особенно наглядными при пользовании механической интерпретацией распределения; в этой интерпретации функция  буквально характеризует плотность распределения масс по оси абсцисс (так называемую «линейную плотность»). Кривая, изображающая плотность распределения случайной величины, называется кривой распределения (рис. 5.4.1).

Метрологическая аттестация — это признание средства измерений (испытаний) узаконенным для применения (с указанием его метрологического назначения и МХ) на основании тщательных исследований метрологических свойств этого средства, проводится в соответствии с ГОСТ 8.326—89.Метрологической аттестации могут подвергаться СИ, не подлежащие государственным испытаниям или утверждению типа органами ГМС, опытные образцы СИ, измерительные приборы, выпускаемые или ввозимые из-за границы в единичных экземплярах или мелкими партиями, измерительные системы и их каналы.
Основными задачами аттестации СИ являются:
— определение МХ и установление их соответствия требованиям нормативной документации;
— установление перечня МХ, подлежащих контролю при поверке;
— опробование методики поверки.
Метрологическая аттестация проводится органами государственной или ведомственной МС по специально разработанной и утвержденной программе. Результаты оформляются в виде протокола определенной формы. При положительных результатах выдается Свидетельство о метрологической аттестации установленной формы, где указывают его установленные МХ.
Существует различие в аттестации СИ и испытательного оборудования.
Основная цель аттестации испытательного оборудования — подтверждение возможности воспроизведения условий испытаний в пределах допустимых отклонений и установление пригодности использования данного оборудования в соответствии с его назначением.

Ситуационное моделирование. Измерительная информация (измерение как источник информации).
СИТУАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ (от франц. situation — положение, обстановка, стечение обстоятельств...) — разновидность физического моделирования, воспроизводящего сравнительно небольшое количество факторов деятельности, необходимых и достаточных для адекватного воспроизведения конкретной ситуации управления объектом в СЧМ
Информация - это совокупность сведений, уменьшающих начальную неопределенность знаний об объекте.^ Измерительная информация - информация о значениях измеряемой физической величины.

Обнаружение и исключение ошибок (нормальный закон, функция Лапласа, правило «трех сигм»).
Надежность эргономической системы, в которую входят человек, окружающая среда, объект измерений и средство измерений, не безгранична. В ней могут происходить сбои, отказы аппаратуры, скачки напряжения в сети питания, сейсмические сотрясения, отвлечение внимания оператора, описки в записях и многое другое, не имеющее отношения к измерениям. В результате появляются ошибки , вероятность которых, как следует из теории надежности больших систем, не так уж мала. При однократном измерении ошибка может быть обнаружена только путем логического анализа или сопоставления результата с априорным представлением о нем. Установив и устранив причину ошибки, измерение можно повторить. При многократном изменении одной и той же величины постоянного размера ошибки проявляются в том, что результаты отдельных измерений заметно отличаются от остальных. Иногда это отличие настолько большое, что ошибка очевидна. Остается понять и устранить ее причину или просто отбросить этот результат как заведомо неверный. Если отличие незначительное, то это может быть следствием, как ошибки, так и рассеяния отсчета, а, следовательно, показания и результата измерения, которые, согласно основному постулату метрологии, являются случайными. Нужно поэтому иметь какое-то правило, руководствуясь которым принимать решения в сомнительных случаях. После того, как все влияющие факторы учтены, и все поправки в показания внесены, рассеяние результатов при многократном измерении одной и той же физической величины постоянного размера нередко бывает следствием множества причин, вклад каждой из которых незначителен по сравнению с суммарным действием всех остальных. Центральная предельная теорема теории вероятностей утверждает, что результат измерения при этом подчиняется так называемому нормальному закону: 
кривые плотности распределения вероятности которого при различных значениях дисперсии показаны на рис. 15. 
Рис.15. Графики плотности распределения вероятности отсчета при различных дисперсиях.
В теории вероятностей квадратичное отклонение σx случайной величины x (от ее математического ожидания) определяется как квадратный корень из дисперсии Dx и называют также стандартным отклонением величины x. Для любой случайной величины x с математическим ожиданием mx и квадратичным отклонением σx вероятность отклонения x от mx, больших по абсолютной величине k·σx, k > 0, не превосходит 1/k2 (неравенство Чебышева). В случае нормального распределения указанная вероятность при k = 3 равна 0.0027. В практических задачах, приводящих к нормальному распределению, чаще всего пренебрегают возможностью отклонения от среднего, большего 3·σx.
Однократное измерение (роль априорной информации и пять ее вариантов).
Необходимым условием проведения однократного измерения служит наличие априорной информации. К ней относится, например, информация о виде закона распределения вероятности показания и мере ее рассеяния, которая извлекается из опыта предшествующих измерений. Без априорной информации выполнение однократного измерения бессмысленно.Предварительно проводится тщательный анализ априорной информации. В ходе этого анализа уясняется физическая сущность изучаемого явления, уточняется его модель, определяются влияющие факторы.^
Априо́ри (лат. a priori — буквально «от предшествующего») — знание, полученное до опыта и независимо от него (знание априори, априорное знание), т.е. знание, как бы заранее известное
Необходимым условием проведения однократного измерения является наличие априорной информации. К априорной относятся:
информация о виде закона распределения вероятности показания и мере его рассеяния, которая извлекается из опыта предшествующих измерений;
информация о том, насколько значение измеряемой величины может отличаться от результата однократного измерения, которая может быть представлена классом точности прибора;
информация о значении аддитивной и мультипликативной поправки 9i. Если значение поправки не известно,то оно учитывается ситуационной моделью, согласно которой значение поправки может быть любым с одинаковой вероятностью в пределах отдо.

Многократное измерениес равноточными значениями отсчета (дисперсия, равноточные и неравноточные значения отсчета).
Диспе́рсия случа́йной величины́ — мера разброса данной случайной величины, то есть её отклонения от математического ожидания. Обозначается  в русской литературе и (англ. variance) в зарубежной. В статистике часто употребляется обозначение  или . Квадратный корень из дисперсии, равный , называется среднеквадрати́чным отклоне́нием, станда́ртным отклоне́нием или стандартным разбросом. Стандартное отклонение измеряется в тех же единицах, что и сама случайная величина, а дисперсия измеряется в квадратах этой единицы измерения.
Из неравенства Чебышева следует, что случайная величина удаляется от её математического ожидания на более чем k стандартных отклонений с вероятностью менее 1/k². Так, например, как минимум в 75 % случаев случайная величина удалена от её среднего не более чем на два стандартных отклонения, а в примерно 89 % — не более чем на три.
Точечные оценки числовых характеристик(определение точечности; требования к оценкам: состояятельность, несмещенность, эффективность).

Среднее арифметическое значение результата измерения. Математическое ожидание среднего арифметического правдоподобия как универсальный метод отыскания эффективных оценок числовых характеристик.
Математическое ожидание (Expected Value, EV) является основным понятием в теории вероятностей, которое служит для усредненной оценки некоторого случайного значения. Математическое ожидание похоже на центр тяжести, если считать вероятности значений массами точек.
Допустим, в результате игры возможны n различных вариантов исходов, вероятность каждого случая равна pi. Тогда математическое ожидание величины x, которая принимает значения xi для каждого случая вычисляется по формуле:
E(x) = x1p1 + x2p2 + ... + xnpn ,В случае, когда вероятности исходов одинаковы ( p1=p2=...=pn=1/n ) формула принимает вид среднего арифметического :
E(x) = x1/n+ x2/n + ... + xn/n = (x1 + x2 + ... + xn) / n
Почему понятие математического ожидания является самым важным в теории вероятностей? Оказывается, с его помощью можно прогнозировать оценку значения некоторого случайного признака при достаточно долгом периоде испытаний.
Используя приведенную выше аналогию с центром тяжести, можно сказать, что любое физическое тело, находясь в неопределенном состоянии, будет стремиться принять состояние равновесия (опоры на свой центр тяжести), точно также и среднее значение любой случайной величины при достачно большом количестве испытаний будет стремиться к своему матожиданию. Этот факт строго доказывается в курсе теории вероятностей.

Точечная оценка дисперсии результата измерения. Стандартное отклонение Метод максимального правдоподобия как универсальный метод отыскания эффективных оценок числовых характеристик.
стандартным отклонением (средним квадратичным отклонением) — S:

которое обычно и приводят при представлении результатов измерений (анализа) и которым характеризуют их воспроизводимость.
Стандартное отклонение, деленное на среднее выборки, называют относительным стандартным отклонением:

В общем случае метод анализа оптимален в той области содержаний, в которой и абсолютное (S) и относительное (Sr) стандартное отклонение имеют минимальные значенияМе́тод максима́льного правдоподо́бия или метод наибольшего правдоподобия (ММП, ML, MLE — Maximum Likelihood Estimation) в математической статистике — это метод оценивания неизвестного параметра путём максимизации функции правдоподобия[1]. Основан на предположении о том, что вся информация о статистической выборке содержится в функции правдоподобия. Метод максимального правдоподобия был проанализирован, рекомендован и значительно популяризирован Р. Фишером между 1912 и 1922 годами (хотя ранее он был использован Гауссом, Лапласом и другими).
Пусть есть выборка из распределения , где  — неизвестные параметры. Пусть  — функция правдоподобия, где . Точечная оценка
называется оце́нкой максима́льного правдоподо́бия параметра . Таким образом оценка максимального правдоподобия — это такая оценка, которая максимизирует функцию правдоподобия при фиксированной реализации выборки.
Часто вместо функции правдоподобия используют логарифмическую функцию правдоподобия . Так как функция монотонно возрастает на всей области определения, максимум любой функции является максимумом функции , и наоборот. Таким образом
,
Если функция правдоподобия дифференцируема, то необходимое условие экстремума - равенство нулю ее градиента:

Достаточное условие экстремума может быть сформулировано как отрицательная определенность гессиана - матрицы вторых производных:

Важное значение для оценки свойств оценок метода максимального правдоподобия играет так называемая информационная матрица, равная по определению:

В оптимальной точке информационная матрица совпадает с математическим ожиданием гессиана, взятым со знаком минус:


Проверка на нормальность закона распределения вероятности результата измерения с помощью гистограмм.
Функция влияния – это зависимость изменения метрологических характеристик средств измерения от изменения влияющего фактора или от изменения совокупности влияющих факторов.
Гистогра́мма (в фотографии) — это график распределения полутонов изображения, в котором по горизонтальной оси представлена яркость, а по вертикали — относительное число пикселов с данным значением яркости.
Изучив гистограмму, можно получить общее представление о правильности экспозиции, контрасте и цветовом насыщении снимка, оценить требуемую коррекцию как при съёмке (изменение экспозиции, цветового баланса, освещения либо композиции снимка), так и при последующей обработке.

Критерий согласия Писона (Х2 – хи-квадрат). Гипотеза о соответствии или несоответствии эмпирического закона распределения вероятности. Алгоритм проверки на нормальность закона распределения.
Критерий Пирсона, или критерий χ² (Хи-квадрат) — наиболее часто употребляемый критерий для проверки гипотезы о законе распределения. Во многих практических задачах точный закон распределения неизвестен, то есть является гипотезой, которая требует статистической проверки.
Статистика критерия
Для проверки критерия вводится статистика:

где  — предполагаемая вероятность попадания в -й интервал,  — соответствующее эмпирическое значение,  — число элементов выборки из -го интервала,  — полный объём выборки. Также используется расчет критерия по частоте, тогда:

где  — частота попадания значений в интервал. Эта величина, в свою очередь, является случайной (в силу случайности ) и должна подчиняться распределению .



Ошибки перго рода. Ошибка второго рода.Вероятность этих ошибок при проверке на нормальность закона распределения. Графики плотности распределения вероятности (хи-квадрат).
Ошибки первого рода (англ. type I errors, α errors, false positives) и ошибки второго рода (англ. type II errors, β errors, false negatives) в математической статистике — это ключевые понятия задач проверки статистических гипотез. Тем не менее, данные понятия часто используются и в других областях, когда речь идёт о принятии «бинарного» решения (да/нет) на основе некоего критерия (теста, проверки, измерения), который с некоторой вероятностью может давать ложный результат.
Пусть дана выборка  из неизвестного совместного распределения , и поставлена бинарная задача проверки статистических гипотез:

где  — нулевая гипотеза, а  — альтернативная гипотеза. Предположим, что задан статистический критерий
,
сопоставляющий каждой реализации выборки  одну из имеющихся гипотез. Тогда возможны следующие четыре ситуации:
Распределение  выборки  соответствует гипотезе , и она точно определена статистическим критерием, то есть .
Распределение  выборки  соответствует гипотезе , но она неверно отвергнута статистическим критерием, то есть .
Распределение  выборки  соответствует гипотезе , и она точно определена статистическим критерием, то есть .
Распределение  выборки  соответствует гипотезе , но она неверно отвергнута статистическим критерием, то есть .
Во втором и четвертом случае говорят, что произошла статистическая ошибка, и её называют ошибкой первого и второго рода соответственно. [Как видно из вышеприведённого определения, ошибки первого и второго рода являются взаимно-симметричными, то есть если поменять местами гипотезы  и , то ошибки первого родапревратятся в ошибки второго рода и наоборот. Тем не менее, в большинстве практических ситуаций путаницы не происходит, поскольку принято считать, что нулевая гипотеза  соответствует состоянию «по умолчанию» (естественному, наиболее ожидаемому положению вещей) — например, что обследуемый человек здоров, или что проходящий через рамку металлодетектора пассажир не имеет запрещённых металлических предметов. Соответственно, альтернативная гипотеза  обозначает противоположную ситуацию, которая обычно трактуется как менее вероятная, неординарная, требующая какой-либо реакции.
С учётом этого ошибку первого рода часто называют ложной тревогой, ложным срабатыванием или ложноположительным срабатыванием — например, анализ крови показал наличие заболевания, хотя на самом деле человек здоров, или металлодетектор выдал сигнал тревоги, сработав на металлическую пряжку ремня. Слово «положительный» в данном случае не имеет отношения к желательности или нежелательности самого события.
Термин широко используется в медицине. Например, тесты, предназначенные для диагностики заболеваний, иногда дают положительный результат (т.е. показывают наличие заболевания у пациента), когда на самом деле пациент этим заболеванием не страдает. Такой результат называется ложноположительным.
В других областях обычно используют словосочетания со схожим смыслом, например, «ложное срабатывание», «ложная тревога» и т.п. В информационных технологиях часто используют английский термин false positive без перевода.
Из-за возможности ложных срабатываний не удаётся полностью автоматизировать борьбу со многими видами угроз. Как правило, вероятность ложного срабатывания коррелирует с вероятностью пропуска события (ошибки второго рода). То есть: чем более чувствительна система, тем больше опасных событий она детектирует и, следовательно, предотвращает. Но при повышении чувствительности неизбежно вырастает и вероятность ложных срабатываний. Поэтому чересчур чувствительно (параноидально) настроенная система защиты может выродиться в свою противоположность и привести к тому, что побочный вред от неё будет превышать пользу.
Соответственно, ошибку второго рода иногда называют пропуском события или ложноотрицательным срабатыванием — человек болен, но анализ крови этого не показал, или у пассажира имеется холодное оружие, но рамка металлодетектора его не обнаружила (например, из-за того, что чувствительность рамки отрегулирована на обнаружение только очень массивных металлических предметов).
Слово «отрицательный» в данном случае не имеет отношения к желательности или нежелательности самого события.
Термин широко используется в медицине. Например, тесты, предназначенные для диагностики заболеваний, иногда дают отрицательный результат (т.е. показывают отсутствие заболевания у пациента), когда на самом деле пациент страдает этим заболеванием. Такой результат называется ложноотрицательным.
В других областях обычно используют словосочетания со схожим смыслом, например, «пропуск события», и т.п. В информационных технологиях часто используют английский термин false negative без перевода.
Степень чувствительности системы защиты должна представлять собой компромисс между вероятностью ошибок первого и второго рода. Где именно находится точка баланса, зависит от оценки рисков обоих видов ошибок.

Критерий согласия. Составной критерий и облость его применения. 8.   Критерии согласия
Критериями согласия называют критерии, предназначенные для проверки простой гипотезы  при сложной альтернативе . Мы рассмотрим более широкий класс основных гипотез, включающий и сложные гипотезы, а критериями согласия будем называть любые критерии, устроенные по одному и тому же принципу. А именно, пусть задана некоторая функция отклонения эмпирического распределения от теоретического, распределение которой существенно разнится в зависимости от того, верна или нет основная гипотеза. Критерии согласия принимают или отвергают основную гипотезу исходя из величины этой функции отклонения.
Итак, имеется выборка из распределения . Мы сформулируем ряд понятий для случая простой основной гипотезы, а в дальнейшем будем их корректировать по мере изменения задачи. Проверяется простая основная гипотеза при сложной альтернативе .
K1.
Пусть возможно задать функцию , обладающую свойствами:
а)
если гипотеза верна, то , где — непрерывное распределение;
б)
если гипотеза неверна, то при .
K2.
Пусть такая функция задана. Для случайной величины из распределения определим постоянную из равенства .
Построим критерий:
(22)
Мы построили критерий согласия. Он «работает» по принципу: если для данной выборки функция отклонения велика (по абсолютному значению), то это свидетельствует в пользу альтернативы, и наоборот. Убедимся в том, что этот критерий имеет (асимптотический) размер и является состоятельным.
Определение 29.
Говорят, что критерий для проверки простой гипотезы является критерием асимптотического размера , если его размер приближается к с ростом :
  при  .
Поскольку альтернатива всегда является сложной, то, как мы уже отмечали в замечании 16, вероятность ошибки второго рода любого критерия  есть функция  от конкретного распределения  из списка возможных альтернатив . Или, при ином виде основной гипотезы, из числа распределений, отвечающих альтернативе .
Определение 30.
Критерий для проверки гипотезы против сложной альтернативы называется состоятельным, если для любого распределения , отвечающего альтернативе , вероятность ошибки второго рода стремится к нулю с ростом объема выборки:
  при  .
Свойство 10. Для критерия , заданного в (22), при :
1.
;
2.
для любого распределения , отвечающего .
Иначе говоря, построенный критерий имеет асимптотический размер и состоятелен.

Нормируемые метрологические характеристики (определения, группы).
При разработке методики измерений следует выбрать СИ, гарантирующее необходимую точность измерений. Однако, как следует из предыдущего раздела, особенность всех перечисленных групп  погрешностей, кроме первой, состоит в том, что они связаны не только со свойствами СИ, но и с условиями измерений. Поэтому в процессе разработки этой методики следует оценить инструментальную составляющую погрешности измерений в заданных условиях измерений. В связи с этим при разработке любого СИ нормируют и указывают в эксплуатационной документации технические характеристики особого вида, называемыеметрологическими  характеристиками (свойства СИ, влияющие на погрешность измерений, называются метрологическими свойствами, а характеpucmuки  этих свойств  —  метрологическими характеристиками СИ). Номенклатура метрологических характеристик СИ и способы их нормирования установлены в стандарте. Методология нормирования, установленная этим стандартом, исходит из следующего.
Нормируемые метрологические характеристики необходимы для решения двух основных задач:
•  контроля каждого экземпляра СИ на соответствие установленным нормам,
•  определения результатов измерений и априорного оценивания инструментальной погрешности измерения.
При этом следует иметь в виду, что метрологические свойства каждого конкретного экземпляра СИ в определенный момент времени постоянны, но по cовокупности СИ данного типа они изменяются случайным образом. Это происходит вследствие рассеивания технологических параметров при изготовлении СИ, различия условий эксплуатации, приводящего к случайному характеру процессов износа и старения его элементов, случайной погрешности измерений при периодических калибровках СИ и других аналогичных причин. Поэтому теоретически возможны нормируемые метрологические характеристики двух видов. К характеристикам первого вида, почти исключительно применяемым на практике, относятся пределы допускаемых значений метрологических характеристик СИ данного типа. Их используют как при контроле годности каждого экземпляра СИ, так и для оценки максимально возможной инструментальной погрешности измерения. К характеристикам второго вида, применяемым крайне редко, относятся математическое ожидание и СКО значений метрологической характеристики, вычисленные по совокупности СИ данного типа, пригодные для оценивания инструментальной погрешности измерений методом статистического суммирования.
Так, характеристиками систематической составляющей основной погрешности  ∆хс  являются либо пределы ее допускаемых значений ±∆ С, либо эти пределы и математическое ожидание тс  и СКО σ с, причем второй способ нормирования допускается использовать, если можно пренебречь изменениями этих характеристик при длительной эксплуатации и в различных условиях измерений. В остальных случаях нормируют только ±∆ С. Для многих СИ, у которых различают несколько систематических составляющих основной погрешности, вместо ±∆ С можно нормировать пределы допускаемых значений этих составляющих ±∆ Сi. При этом должно выполняться условие
     

Нормированние метрологических характеристик средств измерений.

Классы точности средств измерений (определение, примеры).
Единые правила установления пределов допускаемых погрешностей показаний по классам точности средств измерений регламентирует ГОСТ 8.401-80.
Класс точности средств измерений - обобщенная характеристика средств измерений, определяемая пределами допускаемых основной и дополнительной погрешностей, а также другими свойствами средств измерений, влияющими на их точность, значения которых устанавливаются в стандартах на отдельные виды средств измерений. Классы точности присваиваются средствам измерений при их разработке с учетом результатов государственных приемочных испытаний.Класс точности хотя и характеризует совокупность метрологических свойств данного средства измерений, однако не определяет однозначно точность измерений, так как последняя зависит от метода измерений и условий их выполнения.
Средствам измерений с двумя или более диапазонами измерений одной и той же физической величены допускается присваивать два или более класса точности. Средствам измерений, предназначенным для измерений двух или более физических величин, допускается присваивать различные классы точности для каждой измеряемой величины. С целью ограничения номенклатуры средтсв измерений по точности для СИ конкретного вида устанавливают ограниченное число классов точности, определяемое технико-экономическими обоснованиями.
Классы точности цифровых измерительных приборов со встроенными вычислительными устройствами для дополнительной обработки результатов измерений устанавливают без учета режима обработки.
Способы нормирования и формы выражения метрологических характеристик
Пределы допускаемых основной и дополнительных погрешностей следует выражать в форме приведенных, относительных или абсолютных погрешностей в зависимости от характера изменения погрешностей в пределах диапазона измерений, а также от условий применения и назначения средств измерений конкретного вида. Пределы допускаемой дополнительной погрешности допускается выражать в форме, отличной от формы выражения пределов допускаемой основной погрешности.
Пределы допускаемой основной погрешности устанавливают в последовательности, приведенной ниже:
Устанавливаются пределы допускаемой абсолютной погрешности по формуле: 
Δ = ± а
или 
Δ = ± (а + b·x) 
где Δ - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности (в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы)х - значение измеряемой величины,а, b - положительные числа, не зависящие от х.
Устанавливаются пределы допускаемой приведенной основной погрешности по формуле: 
 γ = Δ / Хn = ± p 
где γ - пределы допускаемой приведенной основной погрешности в %,Δ - пределы допускаемой абсолютной погрешности,p - положительное число, выбираемое из ряда 1·10n, 1,5·10n, (1,6·10n)*, 2·10n,  2,5·10n, (3·10n)*, 4·10n, 5·10n, 6·10n (n = 1, 0, -1, -2 и т.д.)*не устанавливается для вновь разрабатываемых средств измерений,для средств измерений конкретного типа допускается устанавливать не более пяти различных пределов допускаемой основной погрешности при одном и том же значении степени n.
Устанавливается нормируещее занчение ХnДля средств измерений с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой, а также для измерительных преобразователей, если нулевое значение измеряемого параметра находся на краю или вне диапазона измерений нормирующее значение устанавливается равным большему из пределов измерений. Для средств измерений, нулевое значение измеряемого параметра которых находится внутри диапазона измерений, нормирующее значение устанавливается раным большему из модулей пределов измерений.
Для электроизмерительных приборов с равномерной, практически равномерной или степенной шкалой и нулевой отметкой внутри диапазона измерений нормирующее значение допускается устанавливать равным сумме модулей пределов измерений.
Для средств измерений физической величины, для которых принята шкала с условным нулем, нормирующее значение устанавливают равным модулю разности пределов измереинй.
Для средств измерений с установленным номинальным значением нормирующее значение устанавливают равным этому номинальному значению.
Для измерительных приборов с существенно неравномерной шкалой нормирующее значение устанавливают равным всей длине шкалы или её части, соответствующей диапазону измерений. В этом случае пределы абсолюной погрешности выражают, как и длину шкалы, в единицах длины.
Устанавливаются пределы допускаемой относительной основной погрешности по формуле: 
δ = Δ / х = ± [c + d·(|хк / х| - 1)] =<  ± q
где с = b + d;  d = a / |хк|δ - пределы допускаемой относительной основной погрешности в %,Δ - пределы допускаемой абсолютной основной погрешности (в единицах измеряемой величины или условно в делениях шкалы)х - значение измеряемой величины,хк - наибольший (по модулю) из пределов измерений,а, b - положительные числа, не зависящие от х.q, c, d - положительное число, выбираемое из ряда 1·10n, 1,5·10n, (1,6·10n)*, 2·10n,  2,5·10n, (3·10n)*, 4·10n, 5·10n, 6·10n (n = 1, 0, -1, -2 и т.д.)*не устанавливается для вновь разрабатываемых средств измерений,для средств измерений конкретного типа допускается устанавливать не более пяти различных пределов допускаемой основной погрешности при одном и том же значении степени n.В обоснованных случаях пределы допускаемой относительной оснвоной погрешности устанавливают по более сложной формуле или в виде графика либо таблицы.В стандартах или технических условиях на средтсва измерений должно быть установлено минимальное значение х, начиная от которого применим принятый способ выражения пределов допускаемой относительной погрешности.Соотношение между числами с и d устанавливаются в стандартах на средства измерений конкретного вида.
Пределы допускаемых дополнительных погрешностей устанавливают одним из следующих способов:
в виде постоянного значения для всей рабочей области влияю-щей величины или в виде постоянных значений по интервалам рабочей области влияющей величины;
путем указания отношения предела допускаемой дополнительной погрешности, соответствующего регламентированному интервалу влияющей величины, к этому интервалу;
путем указания зависимости предела допускаемой дополнительной погрешности от влияющей величины (предельной функции влияния);
путем указания функциональной зависимости пределов допускаемых отклонений от номинальной функции влияния.
Для различных условий эксплуатации средств измерений в рамках одного и того же класса точности допускается устанавливать различные рабочие области влияющих величин.Предел допускаемой вариации выходного сигнала следует устанавливать в виде дольного (кратного) значения предела допускаемой основной погрешности или в делениях шкалы. Пределы допускаемой нестабильности, как правило, устанавливают в виде доли предела допускаемой основной погрешности.Пределы допускаемых погрешностей должны быть выражены не более чем двумя значащими цифрами, причем погрешность округления при вычислении пределов должна быть не более 5%.
Обозначение классов точности средств измерений в документации
Для средств измерений пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме абсолютных погрешностей или относительных погрешностей, причем последние установлены в виде графика, таблицы или формулы, классы точности в документации обозначаются прописными буквами латинского алфавита или римскими цифрами.
В необходимых случаях к обозначению класса точности буквами латинского алфавита добавляют индексы в виде арабской цифры. Классам точности, которым соответствуют меньшие пределы допускаемых погрешностей, соответствуют буквы, находящиеся ближе к началу алфавита, или цифры, означающие меньшие числа.
Для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме приведенной погрешности или относительной погрешности в соответствии с формулой δ = Δ / х  =  ± q, классы точности в документации следует обозначаются числами, которые равны этим пределам погрешности, выраженными в процентах. Обозначение класса точности таким образом, дает непосредственное указание на предел допускаемой основной погрешности.
Для средств измерений, пределы допускаемой основной погрешности которых принято выражать в форме относительных погрешностей в соответствии с формулой δ = ± [c + d·(|хк / х| - 1)], классы точности в документации обозначаются числами с и d, разделенных косой чертой.В документации на средства измерений допускается обозначать классы точности так же, как на средтсвах измерений.В эксплуатационной документации на средство измерений конкретного вида, содержащей обозначение класса точности, содержится ссылка на стандарт или технические условия, в которых установлен класс точности этого средства измерений.
Обозначение классов точности на средствах измерений
Условные обозначения классов точности наносятся на циферблаты, щитки и корпуса средств измерений.При указании классов точности на измерительных приборах с существенно неравномерной шкалой, для информации, дополнительно указываются пределы допускаемой основной относительной погрешности для части шкалы, лежащей в пределах, отмеченных специальными знаками (например точками или треугольниками). К значению предела допускаемой относительной погрешности в этом случае добавляют знак процента и помещают в кружок. Обращаем ваше внимание на то, что этот знак не является обозначением класса точности.Обозначение класса точности допускается не наносить на высокоточные меры, а также на средства измерений, для которых действующими стандартами установлены особые внешние признаки, зависящие от класса точности, например параллелепипедная и шестигранная форма гирь общего назначения.За исключением технически обоснованных случаев, вместе с условным обозначением класса точности на циферблат, щиток или корпус средств измерений наносится обозначение стандарта или технических условий, устанавливающих технические требования к этим средствам измерений.На средства измерений, для одного и того же класса точности которых в зависимости от условий эксплуатации установлены различные рабочие области влияющих величин, наносятся обозначения условий их эксплуатации, предусмотренные в стандартах или технических условиях на эти средства измерений.

Метрологическая надежность средств измерений.
В процессе эксплуатации метрологические характеристики и параметры средства измерений претерпевают изменения. Эти изменения носят случайный монотонный или флуктуирующий характер и приводят к отказам, т.е. к невозможности СИ выполнять свои функции. Отказы делятся на неметрологические и метрологические.
Неметрологическим называется отказ, обусловленный причинами, не связанными с изменением MX средства измерений. Они носят главным образом явный характер, проявляются внезапно и могут быть обнаружены без проведения поверки.
Метрологическим называется отказ, вызванный выходом MX из установленных допустимых границ. Как показывают проведенные исследования [5], метрологические отказы происходят значительно чаще, чем неметрологические. Это обуславливает необходимость разработки специальных методов их прогнозирования и обнаружения. Метрологические отказы подразделяются на внезапные и постепенные.
Внезапным называется отказ, характеризующийся скачкообразным изменением одной или нескольких MX. Эти отказы в силу их случайности невозможно прогнозировать. Их последствия (сбой показаний, потеря чувствительности и т.п.) легко обнаруживаются в ходе эксплуатации прибора, т.е. по характеру проявления они являются явными
Постепенным называется отказ, характеризующийся монотонным изменением одной или нескольких MX.
С понятием "метрологический отказ" тесно связано понятие метрологической исправности средства измерений. Под ней понимается состояние СИ, при котором все нормируемые MX соответствуют установленным требованиям.
Способность СИ сохранять установленные значения метрологических характеристик в течение заданного времени при определенных режимах и условиях эксплуатации называется метрологической надежностью.
Надежность СИ характеризует его поведение с течением времени и является обобщенным понятием, включающим в себя стабильность, безотказность, долговечность, ремонтопригодность (для восстанавливаемых СИ) и сохраняемость.
Стабильность СИ является качественной характеристикой, отражающей неизменность во времени его MX. Она описывается временными зависимостями параметров закона распределения погрешности.
езотказностью называется свойство СИ непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени. Она характеризуется двумя состояниями: работоспособным и неработоспособным.
Долговечностью называется свойство СИ сохранять свое работоспособное состояние до наступления предельного состояния. Работоспособное состояние — это такое состояние СИ, при котором все его MX соответствуют нормированным значениям. Предельным называется состояние СИ, при котором его применение недопустимо.
Ремонтопригодность — свойство СИ, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, восстановлению и поддержанию его работоспособного состояния путем технического обслуживания и ремонта.

Измерения и оценивание качества (понятия и определения; методы определения качества; экспертные комисси экспертные оценки, обработка эксперетных оценок).
При выборе метода измерений и оценки качества должна быть проявлена осторожность. Когда измерение является частью процесса контроля в ходе производства, метод этого измерения должен соответствовать не только характеру измеряемого продукта, но и средствам, которые дают оператору информацию. Для эффективного и экономичного производства какого-либо изделия или группы изделий необходимо применение соответствующих методов измерений и контроля, а если их нет, то и специальная разработка новых методов.Пожалуй, наиболее распространенной ошибкой в статистическом контроле качества (контроль в процессе производства) является неправильное понимание необходимого характера измерений. Цель такой проверки — не выбраковка продукции, а получение информации о состоянии технологического процесса. Для этого необходимы достаточные технические знания, позволяющие выбирать наилучшие показатели, и, следовательно, понимание теории измерений и технической структуры изготовляемых изделий. Наконец, нужно хорошо знать весь механизм контроля в ходе производства.Первоочередная задача контроля — предотвращение неуправляемости технологического процесса. В случаях потери управляемости контроль должен способствовать ее восстановлению. Методы измерения и оценки качества, используемые при контроле, должны обеспечивать выявление отклонений в технологических процессах на ранних стадиях, т. е. прежде, чем часть изготовленных изделий (в идеальном случае — прежде, чем вообще какое-либо изделие) окажется не соответствующей техническим требованиям. Этого можно достигнуть не путем подсчета бракованных изделий или их измерений, а только путем учета дефектов, которые еще не настолько значительны, чтобы забраковать изделие, либо посредством измерения отклонений, находящихся еще в допустимых пределах.При контроле технологического процесса оценка качества и измерение размеров изготавливаемых изделий должны иметь прямое отношение к регулирующему воздействию на процесс, которое должно быть предпринято. Необходимо учитывать следующее.1. Критерии качества должны быть связаны только с данным технологическим процессом, т. е. полностью, или в основном определяться конкретным участком технологического процесса. Этого можно добиться путем:устранения влияния переменных факторов предыдущего процесса, например сырья, покупных изделий, полуфабрикатов и т. д.;устранения влияния переменных факторов, связанных с технологическим процессом, например смены оборудования и оснастки и т. д.;межоперационных измерений изделия по мере того, как оно выходит с участка, который подвергается проверке; это позволяет быть уверенным, что последующие операции не ухудшат показателей качества;упрощения способов получения информации для контроля качества посредством использования пробных деталей и специальных образцов, включенных в общий технологический поток.2. Показатели, или характеристики технологического процесса, которые могут быть изменены простым регулирующим воздействием, иногда нельзя получить непосредственно. В таких случаях ту же информацию получают более сложным путем. При анализе влияния на изделие различных технологических операций могут быть обнаружены такие дефекты, которые указывают на необходимость специального корректирования технологии.3. Длительный, но недостаточно систематизированный опыт проверок, может явиться причиной применения традиционных показателей качества, которые не подходят к данному конкретному случаю. Например, точность измерения может не соответствовать установленным требованиям; методы измерения могут быть настолько трудоемкими, что информация для осуществления регулирующего воздействия запаздывает. Это часто происходит из-за отсутствия связи между приемочным контролем и управлением показателями качества. Контролеры имеют склонность переоценивать значение точности и надежности, увеличивая таким образом время контроля.
Основные понятия и определения в облости стандартизации. Цели и задачи стандартизации. Виды и методы стандартизации. Категории и виды стандартов.
Данное понятие охватывает широкую область общественной деятельности , которая включает в себя научные ,технические ,хозяйственные, экономические ,юридические аспекты. Что бы так сказать повышать производительность ,прибыль государства ,нужны эти форма стандартизации. Если правильно поставить данную стандартизацию , то это поспособствует развитию специализации и кооперирования производства. У этого понятия есть свое понятие давайте его рассмотрим. Стандартизация – это установление и применение правил что бы упорядочить деятельность в определенной области на пользу и при участии всех сторон (условия использования, безопасность , соблюдение условий и.т.д).Ст. так будем её называть , основана на объединённых достижениях науки , техники и передового опыта.Она должна идти в 1 ногу с прогрессом. Так же Ст. Должа обеспечить возможно полное удовлетворения интересов производителя и потребителя, повышение труда , экономия расходов материалов , энергии, рабочего времени , а так-же самое главное это безопасность при производстве. Объектами СТ. обычно являются изделия , нормы , правила , требования , методы , термины и .т.д., которые имеют перспективу многократного применения в науке , технике , промышлености, и.т.д. Ст. Делится на 2 вида. Государственная ст.- это форма развития , которая осуществляется под руководством государственных органов на единых Г. Планам ст. Национальная ст. – проводится в масштабе государства без государственной формы руководства и Международная стандартизация – проводится специальными международными органами или группой государств с целью облегчения взаимной торговли. науки, техники. Есть такое понятие как стандарт которое устанавливается при стандартизации нормы. И так посмотрим что такое стандарт. Стандарт – это номраивно-технический документ по ст., который устанавливает комплекс норм , правил , требований к объекту ст и утверждённый органами правительства. Так же есть еще такое понятие как Технические условия - это номративо-тех документ по ст. который устанавливает комплекс требований к конкретным типам , маркам , артикулам и продукции.
4.2Цели и задачи Стандартизации.
И так рассмотрим на что направлена Ст. А направлена она на достижение следующих основных целей как и в любой по моему мнению науке: Ускорение тех прогресса , повышение эффективности общественно производства и производительности труда, улучшение качества продукции и обеспечение его надлежащего уровня, совершенствование организации управления, развитие специализации в области проектирования и производства продукции, рациональное использование производственных фондов. Раз у нас стоят такие цели , то появляются похожие задачи.1)установление требований к качеству готовой продукции.2)Разработка и установление единой системы показателей качества продукции.3)установление норм , требований и методов в области проектирования и производства.4)развитие унификации промышленной продукции как важнейшего условия специализации и производства.5) Обеспечение единства и достоверности измерений в стране.6)установление единых систем документации.6) установление систем стандартов в области обеспечения безопасности труда.
4.3Вида и методы стандартизации.
Сейчас рассмотрим какие виды и методы Ст. мы знаем.1) Отраслевая ст. которая осуществляется в отдельных отраслях промышленности с целью обеспечения единства тех.требований и норм к продукции. Отрасль – это совокупность предприятий и организаций независимо от их террит. расположения и ведомственной принадлежности.2) Местная ст. – она проводится на предприятиях и устанавливаются требования , нормы , правила применяемы только на нем единственном.3)Ст. по достигнутому уровню – устанавливаются показатели , которые отражают свойства существующей и освоенной в производстве продукции.4)Опережающая ст – заключается в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм.5)Комплексная ст – это ст при которой для оптимального решения конкретной проблемы осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимосвязанных требований к объекту. Если будем рассматривать методы решения основных задач , то их различают по несколько форм стандартизации.1) Симплификация – это форма ст , заключающаяся в простом сокращении числа применяемых при разработке изделия.2) Унификация – рациональное уменьшение числа типов , видов , размеров объектов одинакого фук.назначения.3)Типизация – это разновидность такой ст , в которой заключается в разработке и установлении типовых решений на основе наиболее прогрессивных методов и режимов работы.4)Агрегатирование – это метод создания новых машин , приборов и другого оборудования путем компоновки конечного изделия из ограниченного набора стандартных узлов и агрегатов.
4.4 Основные принципы стандартизации.
Результат стандартизации обычно оценивается теми изменениями , которые она внесла в хозяйственную деятельность , в развитие научно-технического процесса. Что бы эти моменты были положительными , нужно при её проведении выполнять ряд принципов. Сейчас посмотрим на основные только принципы и дадим им понятия.1) Целенаправленность и хенико-экономическая целесообразность – это проведение работ по ст , разаботка любого стандарта должны быть обоснованы и направлены на решение конкретных задач.2)Научный подход и использование передового опыта – показатели , нормы , характеристики и требования , должны соответствовать передовому уровню науки и технки.3) Прогрессивность и оптимальность стандарта – следует из самой сущности ст, отдоенной в её опрдеелнии.4)Необходимость взаимной увязки стандартов – вытекает из основных целей и задач ст.5)Комплексность ст – является одним из основных принципов.6)Функциональная взаимозаменяемость ст.изделий – это свойство независимо изготовляемых телалей и сборочных единиц.7)Принцип предпочтительности – используется при проведении унификации , типизации и разработке стандартов изделия высокого качества.
4.4Органы и пункты стандартизации.
Есть такая система органов и служб ст. которые проводят работы по ст. на всех уровнях управления хозяйством. Это система построена на терии-отраслевому прицнипу:1)Государственные органы ст и их службы 2)органы и службы ст в отраслях народного хозайсства3)отерр. Органы и службы ст.Их обычно устанавливает гос система ст. – ГОСТ. Главные задачи ГОСТ. Являются 1) определение основных направлений развития и разработка научно-методических и техно – экономических основ ст , сертификации , метрологии.2)Ст. основных показателей качества продукции.3)развитие унификации промышленных иделий.4) обеспечение единства и достоверности измерений в стране.5)ст. методов и средств измерений , контроля и испытаний.6)организация и проведение гос испытаний средств измерений.7)Гос надзор за соблюдением ст и технических условий.

Основные принцепы стандартизации. Органы и службы. Государственные и отраслевые системы стандартов на общетехнические нормы. Международная стандартизация. Сертификация продукции.
Результаты стандартизации оцениваются теми изменениям, которые она внесла в народное хозяйство. Для того чтобы эти изменения были положительными, т.е. чтобы стандартизация была эффективной, при ее проведении необходимо соблюдение определенных принципов. Основные из них и их краткие характеристики приведены ниже
Целенаправленность и технико-экономическая целесообразность означают, что проведение работ по стандартизации, разработка любого стандарта должны быть обоснованы (потребностями изготовителя, потребителя, ожидаемым технико-экономическим эффектом и др.) и направлены на решение конкретных задач на соответствующих уровнях производства и управления.
Научный подход и использование передового опыта устанавливают, что характеристики и требования, включаемые в стандарт, должны соответствовать передовому уровню науки и техники, основываться на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Поэтому разработка всех видов и категорий стандартов должна вестись с учетом и использованием научных достижений в соответствующих областях.
Прогрессивность и оптимальность стандарта следует из самой сущности стандартизации, отраженной в ее определении. Новые стандарты на продукцию должны не только отвечать современным запросам, но и учитывать тенденции развития соответствующих отраслей.
При разработке стандартов необходимо стремиться получить оптимальное сочетание устанавливаемых показателей, норм и требований к продукции с затратами на их достижение, обеспечить максимальный экономический эффект при минимальных затратах.
Необходимость взаимной увязки стандартов вытекает из основных целей и задач стандартизации. Показатели, нормы, характеристики, требования, устанавливаемые в стандартах, должны также соответствовать международным стандартам и учитывать рекомендации международных организаций.
Комплексность стандартизации является одним из основных принципов. Практика стандартизации привела к двум направлениям ее развития: от частного к целому; от целого к частному.
Первому направлению соответствует развитие стандартизации снизу вверх: от сырья к готовой продукции, от общих конструктивных деталей и элементов к машинам, приборам, аппаратам. Оно характерно для тех изделий общего применения, которые изготавливают на специализированных заводах массового производства (электронные приборы, провода, крепежные и установочные изделия, шестерни и др.).
Второе направление характеризует развитие стандартизации сверху вниз, т.е. от стандартизации основных параметров сложных объектов производства (приборов, систем, машин) к стандартизации их элементов (агрегатов, узлов, деталей). Понятно, что гарантией стабильного высокого качества конечного изделия здесь может быть только комплексная стандартизация, проводимая соответствии с приведенным ранее определением.
Функциональная взаимозаменяемость стандартных изделий – это свойство независимо изготовляемых деталей занимать свое место в изделии без дополнительной обработки. Функциональная взаимозаменяемость предполагает не только возможность нормальной сборки, но и нормальную работу изделия после установки в нем новой детали или другой составной части взамен вышедшей из строя. Стандарты на продукцию в необходимых случаях должны устанавливать нормы и требования, обеспечивающие функциональную взаимозаменяемость изделий.
Принйип предпочтительности используется при проведении унификации, типизации, агрегатирования и разработке стандартов на изделия широкого применения, решение задачи рационального выбора и установления градаций количественных значений параметров изделий (размеров, номиналов, масс и др).
Органы и службы стандартизации — организации, учреждения, объединения и их подразделения, основной деятельностью которых является осуществление работ по стандартизации или выполнение определенных функций по стандартизации.
Органы по стандартизации — это органы, признанные на определенном уровне, основная функция которых состоит в руководстве работами по стандартизации.
На основе комплексной стандартизации в РФ разработаны системы стандартов, каждая из которых охватывает определенную сферу деятельности, проводимой в общегосударственном масштабе или в определенных отраслях народного хозяйства.
Нормативно-техническую и организационно-методическую основу производства конкретных видов, типов, групп продукции составляют отраслевые системы стандартов, регламентирующие технические характеристики, требования к качеству и надежности изделий, способы и методы достижения и контроля этих требований и др. Отраслевые системы включают также комплексы стандартов на термины, определения и обозначения, применяемые в отрасли.
Единые государственные системы стандартов обеспечивают единообразие и наивысшую эффективность проведения важнейших видов работ, общих для различных отраслей народного хозяйства. К подобным системам относятся Государственная система стандартизации (ГСС), Единая система конструкторской документации (ЕСКД), Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), Единая система технологической документации (ЕСТД), Единая система классификации и кодирования технико-экономической информации, Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ), Государственная система стандартов безопасности труда (ГССБТ) и др.
Рассмотрим некоторые из них.
Единая десятичная система классификации и кодирования технико-экономической информации. Огромные масштабы производства и связанное с этим увеличение потоков информации требуют оперативной ее обработки для планирования, учета и эффективного управления деятельностью предприятий и отраслей. Этой цели служит общегосударственная автоматизированная система сбора и обработки информации на базе государственной системы вычислительных центров и единой автоматической сети связи страны.
Под системой классификации объектов технико-экономической информации понимают совокупность правил, определяющих распределение объектов по классам (классификационным группам) на основании общих признаков, присущих объектам данного рода и отличающих их от других. В основу классификации закладывается логическая последовательность признаков, следовательно, процесс кодирования предмета существенно упрощается, так как он осуществляется в однозначном соответствии с принятой системой классификации.
Кодирование технико-экономической информации на основе системы классификации позволяет непосредственно по коду объекта судить о его характеристиках (конструкциях, технологических, эксплуатационных). Система классификации и кодирования должна обеспечивать четкую систематизацию всех объектов по их техническим и экономическим характеристикам с присвоением каждому объекту единого кода.
Комплексы стандартов, составляющие системы классификации и кодирования, обеспечивают единообразие методов классификации и кодирования экономической информации, устанавливают единство кодовых обозначений и создают условия для стандартизации технической документации.
Разработанный у нас в стране Общесоюзный классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (ОКП) внедряется в практику планирования, учета и управления народным хозяйством. Он представляет собой систематизированный свод кодов и наименований продукции, выпускаемой в народном хозяйстве, иначе говоря, ОКП – это своеобразный словарь, предназначенный для кодирования продукции (изделий) цифровыми кодами для последующей машинной обработки.
Основой ОКП является Единая десятичная система классификации промышленной и сельскохозяйственной продукции (ЕДСКП).
Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Эта система устанавливает для всех организаций страны порядок организации проектирования, единые правила выполнения и оформления чертежей и ведения чертежного хозяйства, что упрощает проектно-конструкторские работы, способствует повышению качества и уровня взаимозаменяемости изделий и облегчает чтение и понимание чертежей в разных организациях. Используя ЕСКД, можно применять ЭВМ для проектирования и обработки технической документации. Она будет способствовать развитию кооперирования промышленности и использованию при проектировании новых изделий отдельных частей и деталей ранее созданных конструкций.
Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП). Важнейшим этапом обеспечения высокого качества продукции является технологическая подготовка производства(ТПП).
В процессе изготовления изделий производится доводка их качества. Современному объекту производства свойственно значительное количество изменений и модификации конструкции и технологии изготовления, т.е. практически работы по технологической подготовке не прекращаются до смены объекта производства. Иначе говоря, подготовка производства является непрерывным процессом.
Единая система подготовки производства включает комплекс стандартов, устанавливающих современные методы и средства организации управления и решения задач технологической подготовки производства, и решает следующие задачи:
технологический анализ изделия;
организационно-технологический анализ производства;
планирование, учет и управление ТПП;
разработка комплекса технологических процессов;
построение системы контроля качества;
проектирование и изготовление средств производства;
разработка нормативной базы производства;
отладка технологических процессов, оборудования и оснастки.
Как единая система, ЕСТПП выдвигает ряд требований к другим общетехническим и отраслевым системам: типизация и стандартизация средств и технологических процессов основного и вспомогательного производства; стандартизация правил оформления технологической и организационно-технической документации. Последнее регламентируется стандартами Единой системы технологической документации (ЕСТД).
Единая система технологической документации представляет собой комплекс государственных стандартов, устанавливающих:
формы документации общего назначения (маршрутная карта технологического процесса, сводная спецификация, карта эскизов, схем и наладок и др.);
правила оформления технологических процессов и формы документации для процессов литья, раскроя и нарезания заготовок, механической и термической обработки, сварочных работ, процессов, специфичных для отраслей радиотехники, электроники и др.
Существует тесная связь между ЕСТД и ЕСКД. Эти системы играют большую роль в улучшении управления производством, повышении его эффективности, во внедрении автоматизированных систем управления и т. д.
Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). На современном этапе научно-технического прогресса измерительная информация нужна практически во всех областях человеческой деятельности: научной, производственной, экономической, международного сотрудничества.
Общие правила и нормы метрологического обеспечения устанавливаются в стандартах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ). Основными объектами стандартизации ГСИ являются:
единицы физических величин;
государственные эталоны и общесоюзные поверочные схемы;
методы и средства поверки средств измерений;
номенклатура нормируемых метрологических характеристик средств измерений;
нормы точности измерений;
способы выражения и формы представления результатов измерений и показателей точности измерений;
методика выполнения измерений;
методика оценки достоверности и формы представления данных о свойствах веществ и материалов;
требования к стандартным образцам состава и свойств веществ и материалов;
организация и порядок проведения государственных испытаний, поверки и метрологической аттестации средств измерений, метрологической экспертизы нормативно-технической, проектной, конструкторской и технологической документации, экспертизы и аттестации данных о свойствах веществ и материалов;
термины и определения в области метрологии.
Сеть государственных и ведомственных метрологических органов, осуществляющих деятельность, направленную на обеспечение единства и точности измерений в стране (т.е. метрологическое обеспечение), образует метрологическую службу, структура которой аналогична структуре органов и служб по стандартизации.

Проверка средств измерений. Метрологическая аттестация средств измерений
Поверка средств измерений — совокупность операций, выполняемых органами Государственной метрологической службы (другими уполномоченными на то органами, организациями) с целью определения и подтверждения соответствия характеристик средства измерения установленным требованиям.
Ответственность за ненадлежащее выполнение поверочных работ и несоблюдение требований соответствующих нормативных документов несет соответствующий орган Государственной метрологической службы или юридическое лицо, метрологической службой которого выполнены поверочные работы.
Положительные результаты поверки средств измерений удостоверяются поверительным клеймом или свидетельством о поверке.
Виды поверки
Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (стран СНГ) установлены следующие виды поверки
Первичная поверка — поверка, выполняемая при выпуске средства измерений из производства или после ремонта, а также при ввозе средства измерений из-за границы партиями, при продаже.
Периодическая поверка — поверка средств измерений, находящихся в эксплуатации или на хранении, выполняемая через установленные межповерочные интервалы времени.
Внеочередная поверка — Поверка средства измерений, проводимая до наступления срока его очередной периодической поверки.
Инспекционная поверка — поверка, проводимая органом государственной метрологической службы при проведении государственного надзора за состоянием и применением средств измерений.
Комплектная поверка — поверка, при которой определяют метрологические характеристики средства измерений, присущие ему как единому целому.
Поэлементная поверка — поверка, при которой значения метрологических характеристик средств измерений устанавливаются по метрологическим характеристикам его элементов или частей.
Выборочная поверка — поверка группы средств измерений, отобранных из партии случайным образом, по результатам которой судят о пригодности всей партии.
Экспертная поверка — проводится при возникновении разногласий по вопросам, относящимся к метрологическим характеристикам, исправности средств измерений и пригодности их к применению.
Метрологическая аттестация — это признание средства измерений (испытаний) узаконенным для применения (с указанием его метрологического назначения и МХ) на основании тщательных исследований метрологических свойств этого средства, проводится в соответствии с ГОСТ 8.326—89.Метрологической аттестации могут подвергаться СИ, не подлежащие государственным испытаниям или утверждению типа органами ГМС, опытные образцы СИ, измерительные приборы, выпускаемые или ввозимые из-за границы в единичных экземплярах или мелкими партиями, измерительные системы и их каналы.
Основными задачами аттестации СИ являются:
— определение МХ и установление их соответствия требованиям нормативной документации;
— установление перечня МХ, подлежащих контролю при поверке;
— опробование методики поверки.
Метрологическая аттестация проводится органами государственной или ведомственной МС по специально разработанной и утвержденной программе.

Основы метрологического обеспечения измерений.
Под метрологическим обеспечением (МО) понимается установление и применение научных и организационных основ, технических средств, правил и норм, необходимых для достижения единства и требуемой точности измерении. Основной тенденцией в развитии метрологического обеспечения является переход от существовавшей ранее сравнительно узкой задачи обеспечения единства и требуемой точности измерений к принципиально новой задаче обеспечения качества измерений.
        Качество измерений понятие более широкое, чем точность измерений. Оно характеризует совокупность свойств СИ, обеспечивающих получение в установленный срок результатов измерений с требуемыми точностью (размером допускаемых погрешностей), достоверностью, правильностью, сходимостью и воспроизводимостью.       Понятие "метрологическое обеспечение" применяется, как правило, по отношению к измерениям (испытанию, контролю) в целом. В то же время допускают использование термина "метрологическое обеспечение технологического процесса (производства, организации)", подразумевая при этом МО измерений (испытаний или контроля) в данном процессе, производстве, организации.  
        Объектом метрологического обеспечения являются все стадии жизненного цикла (ЖЦ) изделия (продукции) или услуги. Под ЖЦ понимается совокупность последовательных взаимосвязанных процессов создания и изменения состояния продукции от формулирования исходных требований к ней до окончания эксплуатации или потребления.
      Так, на стадии разработки продукции для достижения высокого качества изделия производится выбор контролируемых параметров, норм точности, допусков, средств измерения, контроля и испытания. Так же осуществляется метрологическая экспертиза конструкторской и технологической документации.
        При разработке метрологического обеспечения необходимо использовать системный подход, суть которого состоит в рассмотрении указанного обеспечения как совокупности взаимосвязанных процессов, объединенных одной целью достижением требуемого качества измерений.
Такими процессами являются:• установление рациональной номенклатуры измеряемых параметров и оптимальных норм точности измерений при контроле качества продукции и управлении процессами;• технико-экономическое обоснование и выбор СИ, испытаний и контроля и установление их рациональной номенклатуры;• стандартизация, унификация и агрегатирование используемой контрольно-измерительной техники;• разработка, внедрение и аттестация современных методик выполнения измерения, испытаний и контроля (МВИ);• поверка, метрологическая аттестация и калибровка контрольно-измерительного и испытательного оборудования (КИО), применяемого на предприятии;• контроль за производством, состоянием, применением и ремонтом КИО, а также за соблюдением метрологических правил и норм на предприятии;• участие в разработке и внедрении стандартов предприятия;• внедрение международных, государственных и отраслевых стандартов, а также иных нормативных документов Госстандарта;• проведение метрологической экспертизы проектов нормативной, конструкторской и технологической документации;• проведение анализа состояния измерений, разработка на его основе и осуществление мероприятий по совершенствованию МО;• подготовка работников соответствующих служб и подразделений предприятия к выполнению контрольно-измерительных операций.       
        Метрологическое обеспечение имеет четыре основы: научную, организационную, нормативную и техническую. Отдельные аспекты МО рассмотрены в рекомендации МИ 2500-98 по метрологическому обеспечению малых предприятий. Разработка и проведение мероприятий МО возложено на метрологические службы (МС). Метрологическая служба - служба, создаваемая в соответствии с законодательством для выполнения работ по обеспечению единства измерений и осуществления метрологического контроля и надзора.

Приложенные файлы

  • docx 17370260
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 2

Добавить комментарий