在測量所得數據中已消除了粗大誤差，隻含係統誤差和隨機誤差。對係統誤差一般是針對每一可能產生誤差的來源采取不同的處理措施，例如用激光幹涉儀測長時，須按測量環境的溫度、濕度和氣壓的變化對波長作修正計算以提高測量jq度。對於隨機誤差,可運用概率論和統計學中的方法來處理,以減少其對測量結果的影響並估計出z終殘留影響的大小。測量中，常把多次測量被測長度後所得不盡一致的數據x1、x2、...xn取算術平均值作為測量結果。
根據概率論的大數定律,隻要測量次數n足夠多，就可以提高精密度。測量過程中隨機誤差的出現基本上是遵循正態分布規律的。以標準偏差 σ（也稱均方根誤差）表示量值分散的程度,。σ越小，表示大誤差出現的概率越小,精密度越高。按正態分布概率計算(見圖)，單次測量誤差小於±σ的概率為68.27%，即每測量三次其中就有一次出現測量誤差大於 ±σ的可能，而單次測量誤差小於 ±2σ和±3σ的概率分別為95.45%和99.73%。因此±2σ和±3σ常用於表示測量結果的可信程度。
此外，還有對測量所得數據進行數學運算以得到所需測量結果的數據處理。例如，用圓度儀測量圓度，直接獲得的數據是相對某一圓心的半徑變化，因此需要按圓度定義作相應的函數運算才能得到圓度誤差。采用間接測量方法時，常會遇到這類數據處理問題。
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