- 中文名
- 均方根误差
- 外文名
- Root Mean Squared Error
- 又 称
- 标准误差
- 表达式
- √[∑di^2/n]=Re
均方根误差是预测值与真实值偏差的平方与观测次数n比值的平方根,在实际测量中,观测次数n总是有限的,真值只能用最可信赖(最佳)值来代替。 [1]标准误差 对一组测量中的特大或特小误差反映非常敏感,所以,标准误差能够很好地反映出测量的精密度。这正是标准误差在工程测量中广泛被采用的原因。因此,标准差是用来衡量一组数自身的离散程度,而均方根误差是用来衡量观测值同真值之间的偏差,它们的研究对象和研究目的不同,但是计算过程类似 [2]。
:√[∑di^2/(n-1)]=Re,(式中:n为测量次数);
比如两组样本:
第一组有以下三个样本:3,4,5
第二组有以下三个样本:2,4,6
同样,方差、标准差(方差开根,因为单位不统一)都是表示数据的离散程度的。
S={[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/N}^0.5(x为平均数,N为样本个数)此公式中的X也就是所谓的平均数应改为x'1,x'2......(即真实值)。均方根误差算的是观测值与其真值,或者观测值与其模拟值之间的偏差,而不是观测值与其平均值之间的偏差。
它的计算方法是先平方、再平均、然后开方。比如幅度为100V而占空比为0.5的方波信号,如果按平均值计算,它的电压只有50V,而按均方根值计算则有70.71V。这是为什么呢?举一个例子,有一组100伏的电池组,每次供电10分钟之后停10分钟,也就是说占空比为一半。如果这组电池带动的是10Ω电阻,供电的10分钟产生10A的电流和1000W的功率,停电时电流和功率为零。
均方根值也称作为效值。
那么在20分钟的一个周期内其平均功率为500W,这相当于70.71V的直流电向10Ω电阻供电所产生的功率。而50V直流电压向10Ω电阻供电只能产生的250W的功率。对于电机与变压器而言,只要均方根电流不超过额定电流,即使在一定时间内过载,也不会烧坏。均方根误差为了说明样本的离散程度。对于N1,....Nm,设N=(N1+...+Nm)/m;则均方根误差记作:F6F!M n+t8Q5i.Y-m
t=sqrt(((N^2-N1^2)+...+(N^2-Nm^2))/(m(m-1)))。
均方根误差的计算方法包括贝塞尔法、佩斯特法、最大误差法、最大残差法、极差法等。 [3]