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误差的分类



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1. 误差的分类

在定量分析中,由各种原因造成的误差,按照性质可分为系统误差、偶然误差和过失误差三类。

①系统误差 又称可测误差。由于实验方法、所用仪器、试剂、实验条件的控制以及实验者本身的一些主观因素造成的误差,称系统误差。这类误差的性质是 :在多次测定中会重复出现;所有的测定或者都偏高,或者都偏低,即具有单向性;由于误差来源于某一个固定的原因,因此,数值基本是恒定不变的。

②偶然误差 又称随机误差或未定误差。是由一些偶然的原因造成的,例如,测量时环境温度、气压的微小变化,都能造成误差。这类误差的性质是 :由于来源于随机因素,因此,误差数值不定,且方向也不固定,有时为正误差,有时为负误差。这种误差在实验中无法避免。从表面看,这类误差也无什么规律,但若用统计的方法去研究,可以从多次测量的数据中找到它的规律性。

③过失误差 这是由于实验工作者粗枝大叶,不按操作规程办事,过度疲劳或情绪不好等原因造成的。这类错误有时无法找到原因,但是完全可以避免。


(误差的表示方法)

真实值、平均值和中位值的含义 :

(真实值) 是一个客观存在的真实数值,但又不能直接测定出来。如一个物质中的某一组分含量,应该是一个确切的真实数值,但又无法直接确定。由于真实值无法知道,往往都是进行许多次平行实验,取其平均值或中位值作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。

(平均值) 是指算术平均值(),即测定值的总和除以测定总次数所得的商。

=(X1+X2+X3+……+Xn)/ n

式中,Xi——各次测定值;n——测定次数。

(中位值) 将一系列测定数据按大小顺序排列时的中间值。若测定的次数是偶数,则取正中两个值的平均值。

(准确度和精密度)

准确度: 准确度表示测定值与真实值接近的程度,表示测定的可靠性,常用误差来表示,它分为绝对误差和相对误差两种。

绝对误差=Xi - Xt
相对误差=(Xi-Xt)/ Xt×lO0%

式中,Xi——测定值;Xt——真实值。绝对误差表示测定值与真实值之间的差,具有与测定值相同的量纲;相对误差表示绝对误差与真实值之比,一般用百分率或千分率表示,无量纲。绝对误差和相对误差都有正值和负值,正值表示测定结果偏高,负值则反之。

精密度; 精密度表示各次测定结果相互接近的程度,表达了测定数据的再现性,常用偏差来表示,分为绝对偏差和相对偏差两种。

绝对偏差=Xi-X平均

相对偏差=(Xi-X)/ X×100%

准确度和精密度是两个不同的概念,它们是实验结果好坏的主要标志。在分析工作中,最终的要求是测定准确,要做到准确,首先要做到精密度好,没有一定的精密度,也就很难谈得上准确。但是,精密度高的不一定准确,这是由于可能存在系统误差。控制了偶然误差,就可以使测定的精密度好,只有同时校正了系统误差,才能得到既精密又准确的分析结果。

精密度的量度-标准偏差 个别数据的精密度是用绝对偏差或相对偏差表示的。对一系列测定数据的精密度则要用统计学上的方法来量度。因为,即使在相同条件下测得的一系列数据,也总会有一定的离散性,分散在总体平均值的两端。样本标准偏差(S)是统计学上用来表示数据的离散程度,也可用来表示精密度的高低。计算式如下 :



为了计算方便,也可用下面的等效式计算 :



由于标准偏差不考虑偏差的正、负号,同时又增强了大的偏差数据的作用,所以能较好地反映测定数据的精密度。

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