一、誤差常見術語及定義
1. 準確度
2. 精密度
3. 有效數字
4. 重復性
5. 再現性(復現性)
二、誤差的種類、來源和消除
1. 系統誤差
定義:
舉例:
在整個測量過程中,誤差大小和符號均固定不變的系統誤差。
某量塊的零件標注的設計尺寸為10mm,實物尺寸為10.001mm,誤差為-0.001mm,若零件標注的設計尺寸使用,則始終會存在-0.001mm的系統誤差。
產生原因:
1)儀器誤差(儀器損耗,δ校正);
2)測量方法誤差(采用測量方法不同;單λ換算誤差、樣品處理方法不同(濃度、pH值、溫度、作用時間等);
3)試劑差異(純度、雜質等);
4)操作差異;
5)條件差異(實驗室環境、溫濕度、照明、通風等)。
1)對照實驗;
2)空白實驗;
3)校準儀器;
4)保證試劑質量;
5)采樣方法、樣品制備、儲藏標準化;
6)注意藥品或其他因素的干擾(處理因素之相互作用);
7)固定檢測實驗人員;
8)校正辦法(找不出原因,回歸方程校正)。
2. 隨機誤差
定義:
產生原因:
1)抽樣誤差(抽樣樣品多少、差異的誤差);
2)非均勻誤差(抽樣樣品不均勻);
3)偶然誤差(由一些暫時無法控制的微小因素所造成的誤差,如實驗過程中微小氣候與周Χ電磁場的微小變化、儀器性能的微小變化等);
4)分配誤差(抽樣樣品組間分配誤差)。
1)隨機化和對照原則;
2)增加平行測定次數;
3)交叉實驗;
4)ä法。
3. 粗大誤差
定義:
產生原因:
1)客觀外界條件的原因
2)檢測人員的主觀原因
3)測量儀器內部的突然故障
消除的方法:
1)拉依達準則(3σ準則)
設對被測量進行等精度測量,獨立得到x1,x2,x3...xn,算出其算術平均值x及剩余誤差vi=xi-x(i=1,2,...,n),并按貝塞爾公式算出標準偏差σ,若某個測量值xb的剩余誤差vb(1≤b≤n),滿足下式:
|vb|=|xb-x|>3σ
2)格拉布斯準則
用格拉布斯準則測量次數n=20~100時,判別效果好:
對某一量做多次等精度的獨立測量:x1,x2,x3...xn ;
計算平均值、殘余差、標準差:
三、誤差理論的應用
1. 系統誤差
利用誤差理論對日常檢驗工作進行質量控制,有著重要的意義。如在《實驗室資質認定評審準則》的5.7結果質量控制中的5.7.1提出了質量控制的幾種方法:
1) 定期使用有證標準物質,開展內部質量控制;
2) 參加實驗室之間的比對或能力試驗;
3) 使用不同的方法進行重復性檢測;
4) 對留存樣品進行再檢測;
5) 分析同一樣品不同特性結果的相關性。
可利用系統誤差和偶然誤差對日常檢驗工作進行質量控制:
為保證檢測結果的穩定性和準確性,通過用標準物質進行質量監控,具體的做法是:用一標準物質或用檢測結果穩定、均勻的在有效期內的樣品,在規定的時間間隔內,對同一(標物)樣品進行重復檢測,將檢測結果匯成曲線,通過坐標上檢測點的結果,將其聯成線,通過曲線可判定誤差的類型:
1) 假設我們ÿ10天檢測一次,共有10個點,而這10個點在標準值之間上下波動,無規律可言,則說明是偶然誤差,是正常狀態;