一、誤差常見術(shù)語及定義
1. 準(zhǔn)確度
2. 精密度
3. 有效數(shù)字
4. 重復(fù)性
5. 再現(xiàn)性(復(fù)現(xiàn)性)
二、誤差的種類、來源和消除
1. 系統(tǒng)誤差
定義:
舉例:
在整個(gè)測量過程中,誤差大小和符號均固定不變的系統(tǒng)誤差。
某量塊的零件標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸為10mm,實(shí)物尺寸為10.001mm,誤差為-0.001mm,若零件標(biāo)注的設(shè)計(jì)尺寸使用,則始終會(huì)存在-0.001mm的系統(tǒng)誤差。
產(chǎn)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(shí)間等);
3)試劑差異(純度、雜質(zhì)等);
4)操作差異;
5)條件差異(實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、溫濕度、照明、通風(fēng)等)。
1)對照實(shí)驗(yàn);
2)空白實(shí)驗(yàn);
3)校準(zhǔn)儀器;
4)保證試劑質(zhì)量;
5)采樣方法、樣品制備、儲(chǔ)藏標(biāo)準(zhǔn)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(shí)驗(yàn)人員;
8)校正辦法(找不出原因,回歸方程校正)。
2. 隨機(jī)誤差
定義:
產(chǎn)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(shí)無法控制的微小因素所造成的誤差,如實(shí)驗(yàn)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(jī)化和對照原則;
2)增加平行測定次數(shù);
3)交叉實(shí)驗(yàn);
4)ä法。
3. 粗大誤差
定義:
產(chǎn)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(nèi)部的突然故障
消除的方法:
1)拉依達(dá)準(zhǔn)則(3σ準(zhǔn)則)
設(shè)對被測量進(jìn)行等精度測量,獨(dú)立得到x1,x2,x3...xn,算出其算術(shù)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(biāo)準(zhǔn)偏差σ,若某個(gè)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(zhǔn)則
用格拉布斯準(zhǔn)則測量次數(shù)n=20~100時(shí),判別效果好:
對某一量做多次等精度的獨(dú)立測量:x1,x2,x3...xn ;
計(jì)算平均值、殘余差、標(biāo)準(zhǔn)差:
三、誤差理論的應(yīng)用
1. 系統(tǒng)誤差
利用誤差理論對日常檢驗(yàn)工作進(jìn)行質(zhì)量控制,有著重要的意義。如在《實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則》的5.7結(jié)果質(zhì)量控制中的5.7.1提出了質(zhì)量控制的幾種方法:
1) 定期使用有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),開展內(nèi)部質(zhì)量控制;
2) 參加實(shí)驗(yàn)室之間的比對或能力試驗(yàn);
3) 使用不同的方法進(jìn)行重復(fù)性檢測;
4) 對留存樣品進(jìn)行再檢測;
5) 分析同一樣品不同特性結(jié)果的相關(guān)性。
可利用系統(tǒng)誤差和偶然誤差對日常檢驗(yàn)工作進(jìn)行質(zhì)量控制:
為保證檢測結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,通過用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控,具體的做法是:用一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或用檢測結(jié)果穩(wěn)定、均勻的在有效期內(nèi)的樣品,在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi),對同一(標(biāo)物)樣品進(jìn)行重復(fù)檢測,將檢測結(jié)果匯成曲線,通過坐標(biāo)上檢測點(diǎn)的結(jié)果,將其聯(lián)成線,通過曲線可判定誤差的類型:
1) 假設(shè)我們ÿ10天檢測一次,共有10個(gè)點(diǎn),而這10個(gè)點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)值之間上下波動(dòng),無規(guī)律可言,則說明是偶然誤差,是正常狀態(tài);