農(nóng)產(chǎn)品食品檢驗員主講教師：侯娟檢驗數(shù)據(jù)處理（二）——誤差及數(shù)據(jù)處理誤差的定義及表示方法1誤差的分類2減少誤差的方法3數(shù)據(jù)處理的基本方法4Contents目錄3一、誤差的定義及分類（一）誤差的定義1.定義誤差是指對某給定的特定量而言，它等于該量的給出值與參考量值之差。2.定義剖析（1）所謂給出值，就是某給定的特定量的量值。在糧油質(zhì)量檢驗中，它可以是測量結(jié)果、計量儀器的示值、量具的標稱值、計算近似值等。在談及誤差時，給定的特定量必須指明。當給定的特定量是測定結(jié)果時，所說的誤差指測量誤差；當給定的特定量為某儀器的示值時，所說的誤差是計量儀器的示值誤；給定的特定值是計算結(jié)果時，所說的誤差是計算誤差。4一、誤差的定義及分類（一）誤差的定義2.定義剖析（2）所謂參考量值簡稱參考值，是真值或是約定量值。真值，在事實上是做不到的，即真值是不可能確切獲知的。真值在具體應(yīng)用時分為兩類。一類稱為理論真值，如平面三角形內(nèi)角之和等于180°，這180°就是理論真值。另一類為約定真值，即充分逼近真值，可用以代替真值的量值。5一、誤差的定義及表示方法（一）誤差的定義3.誤差產(chǎn)生原因樣品的處理及檢測方法的不完善儀器的精度和檢驗人員技術(shù)水平的限制試劑的純度和環(huán)境因素的影響4.誤差特點誤差公理：客觀存在的，誤差可以被控制得越來越小，但又不能使其等于零。6一、誤差的定義及表示方法（一）誤差的定義5.誤差研究意義誤差的存在和產(chǎn)生的原因均有一定的規(guī)律性。研究這一規(guī)律的直接目的，一是減小誤差的影響，提高測量準確度；二是要對所給結(jié)果的可靠性作出評定。在某種意義上，測量技術(shù)進步的過程，就是克服誤差的過程，也是對測量誤差規(guī)律性認識深化的過程。7一、誤差的定義及表示方法（二）誤差的表示方法誤差可分為絕對誤差和相對誤差兩種基本表示形式。1.絕對誤差某給定的特定量的絕對誤差定義為測得值與參考值的差值。其數(shù)學表達式為：Ei=Xi-XT

式中Ei——絕對誤差Xi——測得值XT——參考值例如，標稱值(即示值)為10g的二等標準碼，經(jīng)檢定其實際值為10.0002g，則該砝碼示值的絕對誤差為：Ei=Xi-XT=10.0000g-10.0002g=-0.0002g8一、誤差的定義及表示方法（二）誤差的表示方法1.絕對誤差由此可知：（1）絕對誤差的量綱與被測量的量綱相同。（2）絕對誤差E有正、負，當測得值大于參考值時為正誤差；反之為負誤差。（3）若不考慮絕對誤差的正負時，則誤差值稱為誤差的絕對值，它與絕對誤差不可混淆。絕對誤差有正、負之分，而誤差的絕對值無正、負之分。9一、誤差的定義及表示方法（二）誤差的表示方法2.相對誤差相對誤差定義為某特定量的絕對誤差與參考值之比，即（δ（%）=Ei/XT×100式中δ——相對誤差；Ei——絕對誤差；XT——參考值 δ是無量綱量，它可以用數(shù)值表示，也可用帶百分比的數(shù)值表示。 10一、誤差的定義及表示方法（二）誤差的表示方法選擇表示方法（1）對于同種量，如果給定的特定量值相同，可應(yīng)用絕對誤差進行比較。例如兩個示值均為10g的砝碼，經(jīng)檢定其測定值分別為10.0002g及10.0004g同樣的給出值，前者的絕對誤差為-0.2mg，后者為-0.4mg。前者比后者更準確。11一、誤差的定義及表示方法（二）誤差的表示方法選擇表示方法（2）當比較兩個不同量值時，絕對誤差就無法說明它們的準確度。例如10g砝碼的示值誤差為-0.2mg，另一個50g砝碼的示值誤差為-0.5mg。要比較它們的準確度時只能用相對誤差，前者-0.002%，后者為-0.001%。絕對誤差大的50g砝碼準確度更高一點。因此，相對誤差比絕對誤差更廣泛地用于不同量值、不同物質(zhì)、不同測量方法之間的比較。12二、誤差的分類測量誤差來源裝置誤差環(huán)境誤差方法誤差人員誤差……對誤差的掌握程度已知誤差未知誤差誤差的特征規(guī)律系統(tǒng)誤差隨機誤差13二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差1.定義在重復測量中保持不變或按可預見方式變化的測量誤差分量。2.特點由分析過程中某些固定因素所引起的。在重復性條件下測定時，誤差具有再現(xiàn)性。誤差的大小和方(正、負)相對固定，其特點是定向定值，具有可測性。系統(tǒng)誤差對分析結(jié)果的影響比較固定，能將其減少到可以忽略的程度。操作誤差計量器具誤差方法誤差試劑誤差系統(tǒng)誤差分類14二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差15二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差3.分類（1）方法誤差這種誤差是由于分析方法自身不完善造成的。例如：在滴定分析中，由于反應(yīng)進行不完全，化學計量點與終點不相符合，以及發(fā)生其它副反應(yīng)等，都會引入系統(tǒng)誤差。16二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差3.分類（2）計量器具誤差對于任何測量，參與測量過程至少有兩個物質(zhì)系統(tǒng)。一個是被測量的物質(zhì)系統(tǒng)稱為被測對象；另一個是用于檢測被測量，且在被測量值作用下給出測量結(jié)果的物質(zhì)系統(tǒng)，即計量器具(包括測量儀器和玻璃量具)。這兩個物質(zhì)系統(tǒng)都可能給測量帶來誤差。測量過程被測量所帶來的誤差，稱為被測量的不穩(wěn)定性誤差；而計量器具所帶來的誤差，稱為計量器具誤差或儀器誤差。17二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差3.分類（2）計量器具誤差根據(jù)計量器具的工作條件，可將誤差分解為兩部分：①基本誤差：計量器具在標準工作條件下所具有的誤差稱為計量器具的基本誤差，也為固有誤差。②附加誤差：計量器具在非標準工作條件下所增加的誤差稱為計量器具的附加差，這種誤差沒有穩(wěn)定的數(shù)值，隨工作條件變化而變化。18二、誤差的分類(一)系統(tǒng)誤差3.分類（3）試劑誤差這種誤差是由于蒸餾水中含有雜質(zhì)，或試劑不純，含有干擾離子所成的。（4）操作誤差由于操作人員一些習慣性的、不規(guī)范的操作造成的。如滴定終點顏色觀察總是偏深或者總是偏淺。19二、誤差的分類(二)隨機誤差1.定義隨機誤差是在重復測量中按不可預見方式變化的測量誤差分量。2.特點隨機誤差是由不固定因素引起的。它的絕對值和符號是不確定的，時大時小，時正時負。故隨機誤差又稱未定誤差或偶然誤差。實驗環(huán)境的溫度、濕度、氣壓、振動、重力場、電磁場、電源電壓等隨時都可能發(fā)生變化，這些變化可以影響計量器具的誤差，也可能影響樣品的誤差。20二、誤差的分類(二)隨機誤差3.規(guī)律隨機誤差就個體而言是沒有規(guī)律性的，不確定的，但其總體服從正態(tài)分布，如圖所示。正態(tài)分布曲線具有下列基本性質(zhì)：（1）單峰性（2）對稱性（3）有界性（4）抵償性抵償性是隨機誤差最本質(zhì)的統(tǒng)計特性。21三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法1.修正對估計的系統(tǒng)誤差補償補償可采取不同形式，例如加一個修正值或乘一個修正因子，或從修正值表或修正曲線上得到。修正值是用代數(shù)方法與未修正測量結(jié)果相加以補償其系統(tǒng)誤差的值；修正因子是為補償系統(tǒng)誤差而與未修正測量結(jié)果相乘的數(shù)字因子。由于系統(tǒng)誤差不能完全知道，因此這種補償并不完全，對系統(tǒng)誤差的已知部分，可采用對測結(jié)果進行修正的方法來減小，如測量所采用的測量儀器的示值誤差或修正值已知，可用示值或修正值對測量結(jié)果進行修正。22三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法2.

對照試驗（1）標準樣品與試驗樣品對照將已知準確含量的標準樣品和被測樣品，在一切實驗條件完全相同的情況下，用同一分析方法進行平行測定，以檢查分析方法的可靠性。(2）標準方法與快速法相對照選擇某組分含量成梯次分布的一組樣品(至少5份)，分別用標準方法和快速法進行測定，設(shè)快速法測定結(jié)果分別為X1、X2、…、Xn，標準法測定結(jié)果分別為y1、y2

、…、yn，以此作校正曲線圖。當用快速法測得某試樣的值為Xi時，即可從校正曲線圖上查得相應(yīng)的標準值為yi。23三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法3.回收率試驗稱取兩份質(zhì)量相同的試樣，在其中一份加入已知量的被測組分(加入量與估計的試樣中的含量接近)，這個試樣稱為加標試樣，另一份樣品則叫未加標試樣。然后用某種方法進行測定，并計算回收率。如果測量結(jié)果的相對誤差控制在10%，則回收率應(yīng)為90%~110%。否則，方法的可靠性有待研究。24三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法4.空白試驗所謂空白試驗，就是在不加試樣的情況下，按照測定試樣同樣的操作程化和實驗條件進行實驗。實驗所得結(jié)果稱為空白值?？瞻字凳怯稍噭┖推髅蟮入s質(zhì)和本底帶來的誤差。從試樣測得值中扣除空白值，即可消除雜質(zhì)和本底所帶來的影響。25三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法5.計量器具的檢定計量器具不準確所引起的誤差，可以通過計量器具的檢定來少其影響。各級糧油檢驗機構(gòu)和企業(yè)化驗室使用的工作計量器具必須定期進行計量檢定。例如，在精確的分析過程中，要對滴定管、移液管、容量瓶、砝碼等進行校準。26三、減少誤差的方法(一)減少系統(tǒng)誤差的方法6.加強操作人員的技能培訓和基本功訓練減少操作誤差的有效途徑是加強操作人員的技能培訓和基本功訓練。可將一部分試樣重復安排在不同分析人員之間分別試驗，對實驗室內(nèi)操作人員之間進行比對，這種方法稱為“內(nèi)檢”；也可將部分已檢樣品分送權(quán)威的實驗室檢驗，進行實驗室間的比對，這種方法稱為“外檢”。還要主動參與國家、省、市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局、行業(yè)主管部門組織的比對考核。27三、減少誤差的方法(二)減少隨機誤差的方法根據(jù)隨機誤差的對稱性和抵償性，可增加重復性試驗的次數(shù)。重復性試驗次數(shù)愈多，平均值就愈接近真值。即用“多次測定取平均值”的方法減少隨機誤差。28三、減少誤差的方法（三）減少測量誤差為保證分析結(jié)果的準確度，應(yīng)分析測量時各步驟對最終結(jié)果誤差的貢獻，采取適當措施。例如，盡量減少分析中的稱量誤差和滴定管的讀數(shù)誤差。假如要求分析結(jié)果的相對誤差士0.1%，用一般的分析天平，以差減稱量法進行稱量，可能引起的最大絕對誤差為±0.0002g,為了使稱量的相對誤差小于0.1%,試樣質(zhì)量必須在0.2g以上。29三、減少誤差的方法（三）減少測量誤差在滴定分析中,滴定管讀數(shù)有±0.01ml的絕對誤差.在一次滴定中,需要讀數(shù)2次,可造成最大的絕對誤差為±0.02ml,為使測量體積的相對誤差小于0.1%,則消耗滴定劑的體積應(yīng)控制在20ml以上,即在實際操作中,消耗滴定劑的體積可控制在20—30ml,這樣既減小了測量誤差，又節(jié)省試劑和時間30四、數(shù)據(jù)處理的基本方法在糧油質(zhì)量檢驗中常采用雙試驗的平均值報告檢驗結(jié)果，因此在計算平均值前應(yīng)限指檢驗項目檢驗方法中精密度的要求判定雙試驗測定值是否可用。精密度符合檢測方法標準規(guī)定的雙試驗允許差要求，則測定值可以計算平均值，作為分析結(jié)果報出，否則應(yīng)重新測定。31四、數(shù)據(jù)處理的基本方法(一)

絕對差值在常規(guī)糧油質(zhì)量指標檢驗中經(jīng)常使用絕對差值即雙試驗差規(guī)定，來保證檢測結(jié)果精密度。例如GB/T5495-2008《糧油檢驗稻谷出糙率檢驗》，要求在重復性條件下，獲得的兩次獨立測試結(jié)果的絕對差值不大于05%，求其平均值為測試結(jié)果。即要求兩次測試結(jié)果差值的絕對值不大于0.5%。GB/T5532-2008《動植物油脂碘值的測定》，要求在重復性條件下，兩次獨立測定結(jié)果的絕對差值不超過規(guī)定的重復性限。32四、數(shù)據(jù)處理的基本方法

33四、數(shù)據(jù)處理的基本方法(三)