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誤差傳播計算器(含步驟)

用梯度×協方差的一階近似快速求得 y±uy,顯示 68% / 95% 區間,並以固定種子蒙特卡羅檢查獨立或相關輸入。

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工具簡介

輸入函數 y = f(x) 及各變數的均值與標準不確定度,工具會自動計算梯度、生成協方差矩陣並合成 uy。模板可快速設定加減乘除、冪運算;通用模式提供安全的表示式解析,支援常見數學函數。

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使用方法(3 步)

  1. 輸入公式 y = f(...),並為每個變數填入平均值與標準不確定度。
  2. 需要時設定相關係數,並選擇是否進行蒙地卡羅驗證。
  3. 檢視合成不確定度、擴充套件不確定度與貢獻排序。
數學預覽
公式中使用的變數
模板:
變數的均值與標準不確定度
名稱 均值 μ 標準不確定度 u 單位/備註 刪除列
相關矩陣(可選)

對角保持 1.0,可輸入 -1〜1 之間的相關係數 ρij。上下三角會自動同步。

蒙特卡羅驗證

利用固定種子的模擬結果來確認線性化近似。有極嚴格的時間限制時可以關閉。

常見問題

梯度×協方差如何合成不確定度?
在名義值附近透過五點中心差分求出梯度向量,再利用輸入的標準不確定度和相關係數生成協方差矩陣,最終計算 gTCg 並開平方得到 uy
蒙特卡羅驗證有哪些檢查?
透過固定種子的喬列斯基分解生成相關正態樣本(預設 20,000 次),確保模擬標準差與線性化結果的差異在 ±2% 以內,並檢查樣本均值誤差是否低於 ±0.2%。
第一次使用時應該先做什麼?

先填寫必填欄位並執行一次,取得基準結果。首輪建議保留預設值,方便後續比較。

為什麼和其他工具的結果不一致?

常見原因是單位、週期、取整規則或前提不同。比較前請先統一這些設定。

頁面結果的可信度如何?

計算通常在瀏覽器本地完成,且可能為了閱讀而取整。用於學習與試算很合適,關鍵決策請搭配權威來源複核。

可以分享並重現這個結果嗎?

可以。若頁面支援分享連結,請同時記錄輸入條件。保留「基準案例 + 修改案例」最容易重現。

輸入資料會上傳到伺服器嗎?

一般不會,常規計算在本地瀏覽器執行。只有你主動分享含參數連結時,相關參數才會出現在 URL 中。

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