JP2005156211A - Audit method for clock precision among plurality of clocks, and clock audit system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時計精度の監査方法および時計監査システムに係り、特に、複数の時計よりなる時計監査方法あるいは校正システムにおいて、少なくとも2つの時計がそれぞれ示す時計情報の偏差を離散的に測定した結果から、非計測区間の偏差量が連続的に変化したか否かを統計的に推定することができる監査方法と監査システムに関する。 The present invention relates to a clock accuracy auditing method and a clock auditing system, and more particularly, from a result of discretely measuring deviations of clock information indicated by at least two clocks in a clock auditing method or calibration system comprising a plurality of clocks. The present invention relates to an audit method and an audit system that can statistically estimate whether or not the deviation amount of a non-measurement section has changed continuously.
時刻配信および認証を行う事業者は、クライアントに配信する時刻の由来となる時計の時刻と、その国あるいは地域で使用されている標準時との時刻の偏差を常に計測し、その情報を公表することでクライアントの信頼を得ることができる。 The time distribution and authentication company shall always measure the time deviation between the time of the clock from which it is distributed to the client and the standard time used in that country or region, and publish the information. Can gain the trust of clients.
例えば、日本国内においては日本標準時を定める独立法人である通信総合研究所(CRL)の原子時計が示す時刻情報と、国際度量衡局(BIPM)が各国の標準時情報を重み付け平均して得ている協定世界時(UTC)を比較する場合などにおいて、汎地球測位システム(GPS)の衛星が発信する同衛星に搭載された原子時計に由来する時刻情報を基準の物差しとして、GPSに搭載された原子時計と各国のNTAの時計それぞれとの時刻差を計測し、その結果を用いて両者の時刻差を算出するコモンビュー方式と呼ばれる時計間の時刻偏差を計測する方法が実用化されている。 For example, in Japan, the agreement obtained by weighted averaging of the time information indicated by the atomic clock of the Communications Research Laboratory (CRL), an independent corporation that establishes Japan Standard Time, and the Standard Time Information of each country by the International Bureau of Weights and Measures (BIPM) When comparing universal time (UTC), an atomic clock mounted on GPS using time information derived from the atomic clock mounted on the satellite of the global positioning system (GPS) as a reference rule A method for measuring the time deviation between clocks, called a common view method, that measures the time difference between each and the NTA clock in each country and uses the result to calculate the time difference between them.
さらに、より時刻差を高精度に求める方法として、特許文献1が提案されている。特許文献1は原子時計を搭載した通信機能を持つ人工衛星と通信機能を持つ複数の地上局、および地上局の所有する時計より構成された、地上局の持つ時計間の時刻偏差を計測する方法であり、複数の地上局が人工衛星を介して信号の授受を行うことで、気象や空電状況の影響を極力排除することにより、非常に正確に地上局それぞれが持つ時計間の時刻偏差を求めることが可能になる。
Furthermore,
しかしながら、特許文献1に記載の発明は、このように優れた方法であったとしても、非計測区間に突発的な時刻差の異常がなかったか、あるいは前回の計測で得た時刻偏差と今回の計測で得た時刻偏差が連続的に変化していったものであるかなどの情報を得ることが難しくて、時刻偏差の非計測区画での当該時刻偏差の連続性を推定することができない問題があった。
そこで本発明の技術的課題は、時刻認証を事業とする場合、UTCまたは国、地域の標準時と事業者が保有する時計との計測時点での時刻偏差情報だけでなく、計測時点間の時刻偏差が連続的に変化していったものであるか否かを一定の有意水準のもとで推定することができる時計精度の監査方法と時計監査システムを提供することである。 Therefore, the technical problem of the present invention is that when time authentication is used as a business, not only the time deviation information at the time of measurement between the standard time of UTC or the country or region and the clock held by the business operator, but also the time deviation between the time points of measurement. It is an object of the present invention to provide a clock accuracy audit method and a clock audit system that can estimate whether or not the frequency of the clock has changed continuously under a certain level of significance.
(1) 上記の技術的課題を解決するために、本発明の請求項1に係る複数の時計間での時計精度の監査方法は、少なくとも2つの時計からなり、任意の時刻において各時計ごとの時刻情報から時計間の時刻偏差を求める手段を有する時計精度の監査方法であって、計測して得られる1対の時計間の時刻偏差を、ある時点を起点として定時的または一定時間間隔ごとに実施することで得られる定期的に計測された時刻偏差データ群と、前記ある時点を起点として無作為に決定した時刻ごとに実施することで得れてる無作為抽出で計測された時刻偏差データ群とに分け、定期的に計測された時刻偏差データ群と無作為抽出で計測された時刻偏差データ群の統計解析を行って得られた、定期的に計測された時刻偏差データ群の統計量と、無作為抽出で計測された時刻偏差データ群の統計量を求め、両統計量の有意性を調べるために統計量同士の検定を行うことを特徴としている。
(1) In order to solve the above technical problem, an inspection method of clock accuracy between a plurality of clocks according to
(2) また、本発明の請求項6に係る時計監査システムは、有線また無線により直接またはネットワークを介して通信可能で、任意の時刻において自発的または相手の要求に応じて時刻情報を一方的、あるいは互いに通信することが可能である少なくとも2つの時計からなり、自身の時刻情報と相手の時刻情報との時刻偏差を一方的あるいは互いに計測することが可能な時計監査システムであって、少なくとも1つの時計は、計測した相手の時計との時刻偏差を継続的に記録保存する手段と、継続的に記録保存された時刻偏差データ群の統計量を計算する手段と、計算結果の統計量を記録保存する少なくとも2つの統計記録手段と、前記統計記録手段に記録保存されている1対の統計量を検定する手段を、時計自身、あるいは時計と通信可能な情報手段端末等の別装置内に具備することを特徴としている。 (2) Further, the watch audit system according to claim 6 of the present invention can communicate directly or via a network by wire or wirelessly, and can send time information unilaterally at an arbitrary time or in response to a request from the other party. Or a clock audit system comprising at least two clocks capable of communicating with each other and capable of measuring a time deviation between its own time information and the other party's time information unilaterally or mutually. Each watch has a means for continuously recording and saving the time deviation from the measured opponent's watch, a means for calculating a statistic of the time deviation data group that has been continuously recorded and saved, and a statistic for the calculation result. At least two statistical recording means to be stored and a means for testing a pair of statistics recorded and stored in the statistical recording means can communicate with the clock itself or the clock. It is characterized by comprising a separate device such as an information device terminals.
上記(1)と(2)で述べた本発明に係る時計精度の監査方法と時計監査システムによれば、少なくとも2つの時計間において時計同士の示す時刻のずれである時刻偏差を、任意の時刻において離散的に計測し、計測した時刻偏差データの統計解析を行うことで、時刻偏差データ計測をしていない非計測区間での時刻偏差の推移に異常がないかを推定することができる。 According to the clock accuracy auditing method and the clock auditing system according to the present invention described in the above (1) and (2), a time deviation which is a time lag between clocks between at least two clocks can be set to an arbitrary time. It is possible to estimate whether there is an abnormality in the transition of the time deviation in the non-measurement section in which the time deviation data is not measured by measuring discretely and performing statistical analysis of the measured time deviation data.
また、定期的または一定時間間隔で離散的に計測した時刻偏差データ群と、無作為に決定した時点に計測した時刻偏差データ群の2系統のデータ群を求め、各系統ごとの総計量を算出してその統計量の有意性を検定すると共に、2系統の統計量間の代表値を検定し、両統計量に有意性が有るか否かを検定し、一定の有意水準のもとで有意性がない場合は、その有意水準において2系統のデータの発生源に違いが有るとはいえないため、データ群を計測している区間において時刻偏差量は連続性があると判断することができる。 In addition, two data groups, a time deviation data group measured at regular intervals or discretely at regular time intervals, and a time deviation data group measured at random time points are obtained, and the total metric for each system is calculated. And then test the significance of the statistics, test the representative values between the statistics of the two systems, test whether both statistics are significant, and signify significance at a certain level of significance. If there is no sex, it cannot be said that there is a difference in the source of the two systems of data at the significance level, so it can be determined that the time deviation amount is continuous in the section in which the data group is measured. .
本発明に係る時計精度の監査方法と時計監査システムによれば、少なくとも2つの時計間において時計同士の示す時刻のずれである時刻偏差を任意の時刻において離散的に計測し、計測した時刻偏差データの統計解析を行うことで、時刻偏差データ計測をしていない非計測区間での時刻偏差の推移に異常がないかを推定することができるため、1対の時計間での時刻偏差の離散的計測データから、非計測区間で発生した両時計間の時刻偏差の異常を推定することが可能となる。従って、時刻配信を行う事業者は国地域の標準時刻との時刻偏差の離散的記録、および、本発明による非計測区間の時刻偏差の推定結果を公表することで、クライアントの信頼を得ることができる。 According to the clock accuracy auditing method and the clock auditing system according to the present invention, a time deviation, which is a time lag between clocks between at least two clocks, is discretely measured at an arbitrary time, and measured time deviation data By performing statistical analysis, it is possible to estimate whether there is an abnormality in the transition of the time deviation in the non-measurement section where the time deviation data is not measured, so the time deviation between a pair of clocks is discrete From the measurement data, it is possible to estimate an abnormality in time deviation between the two clocks that occurred in the non-measurement section. Therefore, a business operator who distributes time can obtain the trust of the client by publishing the discrete record of the time deviation from the standard time in the country area and the estimation result of the time deviation of the non-measurement section according to the present invention. it can.
以下に、複数の時計間の監査を行う場合、対象となる1対の時計が共通して時刻偏差を計測可能な物差しになる時計を使い、1対をなすそれぞれの時計と物差しとなる時計との時刻偏差を計測し、2つの時刻偏差から1対をなす時計の時刻偏差を求めるコモンビュー方式を例にして説明する。 In the following, when auditing between a plurality of clocks, a pair of target clocks use a clock that becomes a ruler that can measure a time deviation in common, and each pair of watches and a clock that becomes a ruler An example of a common view method for measuring the time deviation of the time and obtaining the time deviation of a pair of watches from the two time deviations will be described.
図1は本発明の実施例による複数の時計間での時計精度の監査方法を実施するための時計精度監査システムの構成図であって、10はGPS衛星、20は標準時刻生成機関、30は時刻情報配信機関、40は配信を受けるユーザの情報処理端末である。
FIG. 1 is a block diagram of a clock accuracy audit system for implementing a clock accuracy audit method between a plurality of clocks according to an embodiment of the present invention, wherein 10 is a GPS satellite, 20 is a standard time generator, and 30 is A time
標準時刻生成機関20は、アンテナ21を介してGPS衛星10からの電波を受信するGPS受信機22と、原子時計23と、タイムサーバ24と、送受信機25、および時刻偏差の記録と統計解析、情報通信を行う情報処理端末26を有する。時刻情報配信機関30も、同じく、アンテナ31を介してGPS衛星10からの電波を受信するGPS受信機32と、原子時計33と、タイムサーバ34と、送受信機35、および時刻偏差の記録と統計解析、情報通信を行う情報処理端末36を有する。
The
標準時刻生成機関20と時刻情報配信機関30は、GPS時刻信号を受信した時点でタイムサーバ24及び34の内部時計が示している時刻を通信網60のインターネット61を介して相互に交信する。ユーザ40の情報処理端末41は、時刻情報配信機関30からインターネット61を介して時刻の配信時刻監査情報を受信する。
The standard
前提として、コモンビュー方式では、物差しとなる時計が、自発的あるいは時刻偏差を計測しようとする人や機器・装置の要求に応じて、予め決められた定期的、または一定の時間間隔ごとに、時刻偏差を計測する対象である1対の時計それぞれに対して時刻情報を配信する。この配信は、GPSや標準電波などの電波信号であってもよいし、全長が既知である専用回線の電線や光ファイバーなど有線の配信であってもよい。また精度をそれほど必要としない場合は、インターネットなどのネットワークを介した配信であってもよい場合がある。 As a premise, in the common view method, the clock that becomes a ruler is voluntary or according to the request of a person or device / device that measures the time deviation, at a predetermined periodic interval or at regular time intervals. Time information is distributed to each of a pair of watches that are targets for measuring time deviation. This distribution may be a radio signal such as GPS or a standard radio wave, or may be a wired distribution such as a dedicated line or an optical fiber whose total length is known. When accuracy is not so required, distribution via a network such as the Internet may be possible.
GPSは毎秒、標準電波を毎分時刻情報を自発的に発信しているので、時刻偏差を計測しよとする人や機器・装置で予め決められた時刻の情報を受信した時点における計測対象である時計の時刻情報を計測すればよい。 Since GPS is sending the time information of the standard radio wave every minute every second, it is a measurement target at the time when information of a predetermined time is received by a person or device / apparatus trying to measure the time deviation. What is necessary is just to measure the time information of a certain clock.
コモンビュー方式における1対の時計間の時刻偏差は、物差しとなる時計との時刻偏差を求め、そのデータを相互にあるいは一方に送付することで事後、任意の時点で計算することができる。従って、このデータ送付に関しては、書面でのFAXや郵送、場合によっては口頭での伝達であっても構わない。当然、ネットワークを介しての情報処理端末でのデータ通信を利用してもよい。計算は得られた時刻偏差データをもとに別途用意する情報処理端末で手動あるいは自動的に行ってもよいし、当然、手計算を含める他の方法であってもよい。 The time deviation between a pair of timepieces in the common view method can be calculated at any time later by obtaining the time deviation from the timepiece as a ruler and sending the data to each other or one side. Therefore, this data transmission may be a written fax or mail, or in some cases verbal transmission. Of course, you may utilize the data communication in the information processing terminal via a network. The calculation may be performed manually or automatically by an information processing terminal that is separately prepared based on the obtained time deviation data, and of course, other methods including manual calculation may be used.
上述した本発明による時刻偏差の連続性を推定する方法は、コモンビュー方式によって時計間の時刻偏差を計測する対象となる1対の時計において、各々の物差しとなる時計と定期的、または一定間隔ごとに時刻偏差を計測する。 The above-described method for estimating the continuity of time deviation according to the present invention is based on a pair of timepieces for measuring time deviation between timepieces using a common view method, and a regular or regular interval with each timepiece. The time deviation is measured every time.
上記計測した時刻偏差データを継続的に第1系列のデータ群として記録保存し、時刻偏差データの平均値、分散、標準偏差などの統計量を求める。この統計量を計算するデータは計測を開始してから継続的に求めてきた全てのデータであってもよいし、最新データから過去に計測した一定個数の時系列データ群であってもよい。 The measured time deviation data is continuously recorded and stored as a first series data group, and statistics such as an average value, variance, and standard deviation of the time deviation data are obtained. The data for calculating the statistic may be all data obtained continuously after the measurement is started, or may be a fixed number of time-series data groups measured in the past from the latest data.
このようにして求めた定期的または一定間隔ごとに時刻偏差による第1のデータ群による統計量を、定時時刻偏差統計量として記録保存する。また、定時時刻偏差として計算するデータの収集を開始した時点を開始点として、別途、時刻偏差を計測して第2系列のデータ群の収集を行い、同様に統計量を計算する。 The statistic based on the first data group due to the time deviation is recorded and saved as the regular time deviation statistic at regular or fixed intervals obtained in this way. In addition, using the time point at which collection of data to be calculated as a fixed time deviation is started as a starting point, the time deviation is separately measured to collect the second series of data groups, and the statistics are similarly calculated.
この第2系列の時刻偏差データを収集するタイミングは、乱数発生器で発生せしめた乱数に由来する時刻など、無作為に選定した時刻とする。無作為に選定する時刻は、第1系列のデータ群を計測する時刻を区切りとする各区間において、少なくとも1回含まれていることが望ましい。 The timing for collecting the second series of time deviation data is a randomly selected time such as a time derived from a random number generated by a random number generator. It is desirable that the randomly selected time is included at least once in each section with the time when the first series of data groups is measured as a delimiter.
さらに、このように無作為に選定した時刻に計測した時刻偏差の第2系列のデータ群による統計量を計算し、ランダム時刻偏差統計量として記録保存する。 Further, a statistic based on the data group of the second series of the time deviation measured at the randomly selected time is calculated and recorded and stored as a random time deviation statistic.
次いで、定時時刻偏差統計量とランダム時刻偏差統計量同士を一定の有意水準のものとで検定するために、両統計量の平均値の差をとり、平均値の差が0、すなわち両平均値が等しいと云う仮説を立て、t検定により有意差を検定したり、分散の比をとり、分散の比が1、すなわち両データ群のばらつきの原因系は共通であるとの仮説を立て、F検定により有意差を検定する。ここで、一定の有意水準のもとでt検定の結果により有意差を検定する。 Next, in order to test the fixed time deviation statistic and the random time deviation statistic with the constant significance level, the difference between the average values of both statistics is taken, and the difference between the average values is 0, that is, both average values Are hypothesized that they are equal, test the significance by t-test, or take the ratio of variances, and establish the hypothesis that the variance ratio is 1, that is, the cause system of the variability of both data groups is the same. Test for significant difference by test. Here, the significant difference is tested based on the result of the t-test under a certain significance level.
一定の有意水準のもとでt検定の結果に差がない場合は、その有意水準のもとで両データ群となる値の因果関係に違いがあるとは言えず、また、同様に一定の有意水準のもとでF検定の結果に有意差がない場合は、その有意水準のもとで両データ群のばらつきの原因系に違いがあるとはいえない。 If there is no difference in the t-test results under a certain level of significance, it cannot be said that there is a difference in the causal relationship between the values of the two data groups under that level of significance. If there is no significant difference in the result of the F test under the significance level, it cannot be said that there is a difference in the cause system of the variation between the two data groups under the significance level.
以上の結果より両データ群は同じ因果律に支配されていると考えられ、定期的、あるいは一定時間間隔ごとの計測を区切りとする区間において、一定の有意水準のものと時間平均値は連続的に変化しているものと判断できる。 Based on the above results, it is considered that both data groups are controlled by the same causality, and in a section where measurement is made periodically or at intervals of a certain time interval, those with a certain significance level and time average values are continuously It can be judged that it has changed.
図2はGPS衛星を使ったコモンビュー方式による1対の時計間の時刻偏差の連続性を判断するためのフローチャートであって、図2に示すように、標準時刻生成機関20はステップS1からステップS3までの動作を実行し、時刻情報配信機関30はステップS4からS6までの動作を実行すると共に、標準時刻生成機関20、時刻情報配信機関30の両者また一方はステップS7からS12の動作を実行する。
FIG. 2 is a flowchart for determining the continuity of time deviation between a pair of clocks by a common view method using GPS satellites. As shown in FIG. 2, the standard
すなわち、標準時刻生成機関20は、ステップS1でGPS信号を受信し、ステップS2で計測すべき時刻情報であるか否かを判断すると共に、ステップS2で計測すべき時刻情報であればステップS3に進み、自己の内部時計が示している時刻を記録する。同じく、時刻情報配信機関30は、ステップS4でGPS信号を受信し、ステップS5で計測すべき時刻情報か否かを判断し、計測すべき情報であればステップS6に進み、自己の内部時計が示している時刻を記録する。
That is, the standard
次いで、標準時刻生成機関20、時刻情報配信機関30の両者また一方は、ステップS7で両内部時計が示している時刻の差を計算して記録し、ステップS8で記録した両内部時計の時刻の差を統計解析すると共に、ステップS9で得られた統計量を検定する。次に、ステップS10に進み有意性なしか否かを判断し、有意性なしであればステップS11に進み、両時計間の時刻差には連続性があると判断する。有意性があればステップS12に進み、両時刻差には連続性がないと判断する。
Next, both or one of the standard
図3はコモンビュー方式での1対の時計の定時時刻偏差の計算方法の一例を示すもので、図1のごとき構成のコモンビュー方式による1対の時計間の時刻偏差の計測システムにおいて、通常のコモンビュー方式の時刻偏差を計算する。図3では、毎時00分と30分のGPS信号を受信したとき、各々のサーバの内部時計が示している時刻を記録し、その結果をインターネットを介して互いに送付して、互いの情報処理端末を用いてサーバ間の時刻偏差量を計算する構成としている。当然、データは一方向のみに送付し、一方の情報処理端末が計算を行ってもよい。これが第1系列のデータ系列すなわち定時時刻偏差データ群C,Dである。 FIG. 3 shows an example of a method for calculating the time deviation of a pair of timepieces in the common view method. In a system for measuring time deviation between a pair of timepieces in the common view method as shown in FIG. Calculate the time deviation of the common view method. In FIG. 3, when GPS signals of 00 and 30 minutes are received every hour, the time indicated by the internal clock of each server is recorded, and the result is sent to each other via the Internet, so that each information processing terminal Is used to calculate the amount of time deviation between servers. Of course, the data may be sent only in one direction, and one information processing terminal may perform the calculation. This is the first data series, that is, the fixed time deviation data groups C and D.
図4は、本発明において計測する必要があるランダム時刻偏差データ群であり、定時時刻偏差を計測する毎時00分と30分を区切りとして、30分間つまり1800秒間から無作為に決定した秒数後に計測を行って得た第2系列の時刻偏差データ群E,Fである。 FIG. 4 is a random time deviation data group that needs to be measured in the present invention, and after a number of seconds randomly determined from 30 minutes, that is, 1800 seconds, with 00 minutes and 30 minutes as an interval for measuring a fixed time deviation. The second series of time deviation data groups E and F obtained by measurement.
図3のデータ群C,Dおよび図4のデータ群E,Fは、それぞれ、GPS時刻情報と、標準時刻生成機関20のタイムサーバ24が示している時刻情報TAと、時刻情報配信機関30のタイムサーバ34が示している時刻情報TB、および両タイムサーバ24,34間の時刻偏差情報(TA−TB)からなる。GPS時刻情報は、年月日と時分秒からなり、標準時刻生成機関20と時刻情報配信機関30の各タイムサーバ24,34が示している時刻情報TAとTBは、年月日、時分秒と小数点以下の秒からなる。
Data group C in FIG. 3, D and 4 data groups E, F, respectively, and the GPS time information, the time information T A the
図5は図3の統計量解析結果であり、図6は図4の解析結果であって、2003年9月10日10:00から15:00までの定時時刻偏差データ群Cとランダム時刻偏差群E、および、2003年9月11日20:30から9月12日1:00までの定時時刻偏差データ群Dとランダム時刻偏差データ群Fは、同じ時間帯に計測されたデータであり、時刻偏差が連続的に推移していれば統計計算で得られた統計量には共通性があるはずである。定時時刻偏差データ群Dとランダム時刻偏差データ群Fについても同様なことがいえる。 FIG. 5 shows the statistic analysis result of FIG. 3, and FIG. 6 shows the analysis result of FIG. 4, which is a fixed time deviation data group C and random time deviation from 10:00 to 15:00 on September 10, 2003. The group E and the scheduled time deviation data group D and the random time deviation data group F from 20:30 on September 11, 2003 to 10:00 on September 12, are data measured in the same time zone, If the time deviation is continuously changing, the statistics obtained by statistical calculation should be common. The same can be said for the regular time deviation data group D and the random time deviation data group F.
この統計量の結果を見ただけではデータ群CとE、データ群DとFの共通性を見いだすことは難しい。そこで、比較対象であるデータ群それぞれの平均値が等しいか否か、また、データのばらつきを表す分散が等しいか否かを検証することで両統計量の共通性を推定する。まず、比較対象であるデータ群それぞれの平均値が統計的に等価か否かを検証する手段として、平均値の差をとって、差が0、すなわち両データ群の母平均は等しいという仮説を立て、この仮説をt検定で検定する。 It is difficult to find the commonality between the data groups C and E and the data groups D and F only by looking at the results of the statistics. Therefore, the commonality of both statistics is estimated by verifying whether the average values of the data groups to be compared are equal, and whether the variances representing the variation in data are equal. First, as a means for verifying whether or not the average values of the data groups to be compared are statistically equivalent, the difference between the average values is taken and the hypothesis is that the difference is 0, that is, the population averages of both data groups are equal. This hypothesis is tested by t-test.
具体的には、データ群Cとデータ群Eの母平均が等しいという仮説のもとで、データ群Cのデータ数nC、平均値xC、偏差平方和をSC、また、データ群Eのデータ数をnE、平均値をXE、偏差平方和をSEとすると、
t0<t(P,f)であれば両平均値に有意性があるとはいえないと結論付けられ、t0>t(P,f)であれば両平均値に有意性があると結論付けられる。
Specifically, under the hypothesis that the data group C and the data group E have the same population mean, the data number C of the data group C , the average value x C , the deviation sum of squares is S C , and the data group E N E , the average value is X E , and the deviation sum of squares is S E.
If t 0 <t (P, f), it can be concluded that both average values are not significant. If t 0 > t (P, f), both average values are significant. It can be concluded.
次に、比較対象であるデータ群それぞれの分散が統計的に等価か否かを検証する手段として、分散の比をとって、比が1すなわち両データ群の母分散は等しいという仮説を立て、この仮説をF検定で検定する。 Next, as a means of verifying whether or not the variance of each data group to be compared is statistically equivalent, the ratio of variance is taken, and the ratio is 1, that is, the population variance of both data groups is made equal, This hypothesis is tested by F test.
具体的には、データ群Cとデータ群Eの母分散が等しいという仮説のもとで、データ群Cのデータ数をnC、標本分散をSC 2、母分散をσC 2、また、データEのデータ数をnE、標本分散をSE 2、母分散をσE 2とすると、SE>SCのとき、
F0<F(P,fE,fC)であれば両標本分散の比に有意性があるとはいえないと結論付けられ、
F0>F(P,fE,fC)であれば両標本分散の比に有意性があると結論付けられる。
Specifically, under the hypothesis that the population variance of the data group C and the data group E is equal, the number of data in the data group C is n C , the sample variance is S C 2 , the population variance is σ C 2 , Assuming that the number of data of data E is n E , the sample variance is S E 2 , and the population variance is σ E 2 , when S E > S C ,
If F 0 <F (P, f E , f C ), it is concluded that the ratio of both sample variances is not significant,
If F 0 > F (P, f E , f C ), it can be concluded that the ratio of both sample variances is significant.
図7は、図5におけるデータ群CとE、および、図6におけるデータ群DとFの平均値の差のt検定と分散の比のF検定を行った結果である。C,Eのデータ群は平均値の差のt検定、分散の比のF検定とも有意水準5%が見られないため、2003年9月10日の10:00から同日14:30までの間では対象となる1対の時計間の時刻偏差は連続性があったものと判断する。 FIG. 7 shows the results of the t test for the difference between the average values of the data groups C and E in FIG. 5 and the data group D and F in FIG. 6 and the F test for the ratio of variance. In the data group of C and E, the significance level of 5% is not seen in both the t-test for the difference between the mean values and the F-test for the ratio of variance, so between 10:00 on September 10, 2003 and 14:30 on the same day Then, it is determined that the time deviation between the pair of timepieces to be processed has continuity.
また、データ群D,Fは平均値の差のt検定には有意水準5%の有意差が見られないが、分散の比のF検定は有意水準5%で有意との結果となっており、2003年9月11日20:30から翌12日01:00の間では、対象となる1対の時計間の時刻偏差は連続性がなかったものと判断する。 Data groups D and F do not show a significant difference of 5% in the t-test of the difference between the mean values, but the F-test of the variance ratio is significant at the significance level of 5%. In the period between 20:30 on September 11, 2003 and 01:00 on the next 12th, it is determined that there is no continuity in the time deviation between the pair of clocks.
今回、連続性がなかったと判断される原因は、データ群Fの23:1158の信号を受信したときの時刻情報配信機関30のタイムサーバ34側が示している時刻の異常によりもたらされていることが一目瞭然であるが、同じデータ数の統計量を1データ分づつずらしながら計算し検定を行えば、どちらの時計の、どの部分のデータが異常であったかを判別することも不可能ではない。
The reason why it is determined that there is no continuity this time is that it is caused by an abnormality in the time indicated by the time server 34 side of the time
図8は、本発明の他の実施の形態による時計監査システムを示し、1対の時計の一方の時計は情報処理端末に直接接続し、他方の時計はネットワークを介して情報処理端末に接続して、両方の時計の時刻情報を比較することで時刻偏差を計測し、統計処理、検定を行う場合のブロック図である。図8において、27は一方の時計部、37は他方の時計部である。上記の情報処理端末は、演算装置43と記憶装置47を有する。演算装置43は、時刻偏差演算部44と、統計演算部45及び検定演算部46によって構成される。記憶装置47は、定時時刻偏差記録部48と、ランダム時刻偏差記録部49と、定時時刻偏差統計量記録部50と、ランダム時刻偏差統計量記録部51及び検定結果記録部52を有する。
FIG. 8 shows a clock audit system according to another embodiment of the present invention, in which one clock of a pair of clocks is directly connected to the information processing terminal, and the other clock is connected to the information processing terminal via the network. FIG. 5 is a block diagram when a time deviation is measured by comparing time information of both clocks, and statistical processing and testing are performed. In FIG. 8,
演算装置43の時刻偏差演算部44は、一方の時計部27からの時計情報をインターフェース42aを介して受信すると共に、前述した他方の時計部37からインターネット61とインターフェース42bを介して時刻情報を受信し、時刻偏差データを算出する。記憶装置47の定時時刻偏差記録部48とランダム時刻偏差記録部49は、時刻偏差演算部44によって得られた時刻偏差情報を記録する。また、演算装置43の統計演算部45は、定時時刻偏差記録部48から定時時刻偏差データ群を読み出すと共に、ランダム時刻偏差記録部49からランダム時刻偏差データ群を読み出し、これらのデータ群をもとに統計量を算出する。
The time
定時時刻偏差統計量記録部50は、統計演算部45から定時時刻偏差統計量を読み込む。ランダム時刻偏差統計量記録部51は、統計演算部45からランダム時刻偏差統計量を読み込む。検定演算部46は、定時時刻偏差統計量記録部50から定時時刻偏差統計量を読み出すと共に、ランダム時刻偏差統計量記録部51からランダム時刻偏差統計量を読み出し、これらの統計量をもとに検定演算を実行する。検定結果記録部52は、検定結果を記録し、その検定結果を表示装置53に表示させる。
The scheduled time deviation
定時時刻偏差統計量記録部50と定時時刻偏差記録部48は、計測した時刻偏差データを継続的に第1系列のデータ群として記録保存し、統計演算部45は、時刻偏差データの平均値、分散、標準偏差などの統計量を求める。この統計量を計算するデータは計測を開始してから継続的に求めてきた全てのデータであってもよいし、最新データから過去に計測した一定個数の時系列データ群であってもよい。
The scheduled time deviation
定時時刻偏差統計量記録部50は、このようにして求めた定期的または一定間隔ごとに時刻偏差による第1のデータ群による統計量を、定時時刻偏差統計量として記録保存する。また、統計演算部45は、定時時刻偏差として計算するデータの収集を開始した時点を開始点として、別途、時刻偏差を計測して第2系列のデータ群の収集を行い、同様に統計量を計算する。
The scheduled time deviation
さらに統計演算部45は、このように無作為に選定した時刻に計測した時刻偏差の第2系列のデータ群による統計量を計算し、ランダム時刻偏差統計量記録部51はランダム時刻偏差統計量として記録保存する。
Further, the
検定演算部46は、定時時刻偏差統計量とランダム時刻偏差統計量同士を一定の有意水準のものとで検定し、両統計量の平均値の差をとり、平均値の差が0、すなわち両平均値が等しいと云う仮説を立て、t検定により有意差を検定したり、分散の比をとり、分散の比が1、すなわち両データ群のばらつきの原因系は共通であるとの仮説を立て、F検定により有意差を検定する。
The
t検定及びF検定の結果、両統計器に有意差がみられない場合、両データ群は同じ因果律に支配されていると考えられ、定期的、あるいは一定時間間隔ごとの計測を区切りとする区間において、一定の有意水準のものと時間平均値は連続的に変化しているものと判断できる。 If there is no significant difference between the two statistical instruments as a result of t-test and F-test, it is considered that both data groups are governed by the same causality, and the interval is divided periodically or at regular time intervals. Therefore, it can be determined that the average value and the time average value are continuously changing.
本実施例は複数の時計間の時刻偏差を求めるための方法ではなく、得られた時刻偏差の連続性を推定するための方法であるため、ネットワークで互いに時刻情報を送受信することが可能なタイムサーバとPC間などで実施される、直接2つのコンピュータ内部時計などの時刻偏差を直接計測する方法で得られた時刻偏差であっても、当然本発明を適用することは可能である。 Since this embodiment is not a method for obtaining time deviation between a plurality of clocks but a method for estimating the continuity of the obtained time deviation, the time at which the time information can be transmitted and received between the networks is obtained. Of course, the present invention can be applied even to a time deviation obtained by a method of directly measuring a time deviation such as two computer internal clocks performed between a server and a PC.
10…GPS衛星
20…標準時刻生成機関
22…GPS受信機
23…原子時計
24…タイムサーバ
26…情報処理端末
27…時計部
30…時刻情報配信機関
32…GPS受信機
33…原子時計
34…タイムサーバ
36…情報処理端末
37…時計部
40…ユーザ
41…情報処理端末
43…演算装置
44…時刻偏差演算部
45…統計演算部
46…検定演算部
47…記憶装置
48…定時時刻偏差記録部
49…ランダム時刻偏差記録部
50…定時時刻偏差統計量記録部
51…ランダム時刻偏差統計量記録部
52…検定結果記録部
DESCRIPTION OF
Claims (11)
計測して得られる1対の時計間の時刻偏差を、ある時点を起点として定時的または一定時間間隔ごとに実施することで得られる定期的に計測された時刻偏差データ群と、前記ある時点を起点として無作為に決定した時刻ごとに実施することで得られる無作為抽出で計測された時刻偏差データ群とに分け、定期的に計測された時刻偏差データ群と無作為抽出で計測された時刻偏差データ群の統計解析を行って得られた、定期的に計測された時刻偏差データ群の統計量と、無作為抽出で計測された時刻偏差データ群の統計量を求め、両統計量の有意性を調べるために統計量同士の検定を行うことを特徴とする複数の時計間での時計精度の監査方法。 A clock accuracy auditing method comprising at least two clocks and having means for obtaining a time deviation between clocks from time information for each clock at an arbitrary time,
A time deviation data group obtained by performing a time deviation between a pair of clocks obtained by measurement at regular intervals or every predetermined time interval starting from a certain time point, and the certain time point Time deviation data group measured by random sampling obtained by carrying out at each randomly determined time as a starting point, time deviation data group measured periodically and time measured by random sampling Obtain statistical values of the time deviation data group measured periodically and statistical data of the time deviation data group measured by random sampling, obtained by statistical analysis of the deviation data group. A method for auditing clock accuracy among a plurality of clocks, characterized by performing a test between statistics in order to check the sex.
少なくとも1つの時計は、計測した相手の時計との時刻偏差を継続的に記録保存する手段と、
継続的に記録保存された時刻偏差データ群の統計量を計算する手段と、
計算結果の統計量を記録保存する少なくとも2つの統計記録手段と、
前記統計記録手段に記録保存されている1対の統計量を検定する手段を、時計自身、あるいは時計と通信可能な情報処理端末等の別装置内に具備することを特徴とする時計監査システム。 It consists of at least two watches that can communicate directly or via a network by wire or wireless, and can communicate time information either unilaterally or at the request of the other party at any time. A watch audit system capable of measuring a time deviation between the time information of the other party and the time information of the other party unilaterally or mutually,
At least one timepiece means for continuously recording and storing the time deviation from the measured opponent's timepiece;
Means for calculating statistics of time deviation data groups continuously recorded and stored;
At least two statistical recording means for recording and storing statistics of calculation results;
A timepiece audit system comprising means for examining a pair of statistics recorded and stored in the statistic recording means in a timepiece itself or in another device such as an information processing terminal capable of communicating with the timepiece.
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- 2003-11-21 JP JP2003391719A patent/JP2005156211A/en active Pending
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