第七章實驗誤差及其控制

(教學(xué)時數(shù)：2h)誤差公理

系統(tǒng)誤差隨機誤差實驗誤差的表達實驗誤差的控制內(nèi)容第一節(jié)誤差公理基本概念誤差：測得值與真值之間的差異

實驗誤差：實驗研究中的誤差誤差公理：凡是科研數(shù)據(jù)都有誤差，誤差自始至終存在于科學(xué)研究的全過程中誤差的種類：系統(tǒng)誤差和隨機誤差過失誤差（錯誤）：由于實驗人員的責(zé)任心不強，或操作上的生疏而造成的一種錯誤，無規(guī)律可循。抽樣誤差：第二節(jié)系統(tǒng)誤差基本概念系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因系統(tǒng)誤差的表現(xiàn)形式指在實驗測定時，由于各種實驗條件造成的誤差總和，它決定了測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。特點：傾向性和可消除性。

內(nèi)容第二節(jié)系統(tǒng)誤差1.系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因儀器試劑方法條件人為因素受檢樣品時間順序第二節(jié)系統(tǒng)誤差恒定系統(tǒng)誤差線性系統(tǒng)誤差周期性系統(tǒng)誤差非線性系統(tǒng)誤差2.系統(tǒng)誤差的表現(xiàn)形式1)恒定系統(tǒng)誤差：指在同一條件下測得值總偏在真值一側(cè)，且大小基本穩(wěn)定，是系統(tǒng)誤差中最為常見的一種表現(xiàn)形式。如果改變測定條件，這種誤差的偏向和大小可隨之改變2)線性系統(tǒng)誤差：指測定誤差與測定時間順序之間存在直線關(guān)系，即測定結(jié)果隨時間變化有趨向性的遞增或遞減。第二節(jié)系統(tǒng)誤差2.系統(tǒng)誤差的表現(xiàn)形式3）周期性系統(tǒng)誤差：指在較長時間（例如一晝夜為一周期），某種實驗條件（例如氣溫）發(fā)生了周期性改變，從而產(chǎn)生的周期性誤差。4）非線性系統(tǒng)誤差：指測定誤差與測定時間順序之間存在曲線關(guān)系。這種系統(tǒng)誤差的變化規(guī)律，一般較難識別，其原因也較為復(fù)雜。第二節(jié)系統(tǒng)誤差2.系統(tǒng)誤差的表現(xiàn)形式第三節(jié)隨機誤差內(nèi)容基本概念隨機誤差產(chǎn)生原因隨機誤差基本特征隨機誤差和系統(tǒng)誤差的聯(lián)系1.基本概念隨機誤差：是指在相同條件下，用相同的測定方法，對同一檢測對象進行多次測定所產(chǎn)生的誤差，這種誤差決定了測定結(jié)果的精密度。第三節(jié)隨機誤差2.隨機誤差產(chǎn)生原因1）隨機取樣：由于被測樣品在采取時是隨機的，因此多次測定結(jié)果可不一致。例如在測定血液成分時，血樣的采取是隨機的，不論在何時采取，都不能和體內(nèi)所有血液的成分完全相符。這是產(chǎn)生隨機誤差的主要原因。2）未知因素

:除第二節(jié)所述各種實驗條件以外，必然還有一些暫時無法控制的微小因素或未知因素，均可造成測定結(jié)果的隨機波動。第三節(jié)隨機誤差3.隨機誤差基本特征正態(tài)分布性有界性抵償性不可避免性第三節(jié)隨機誤差3.隨機誤差基本特征1）正態(tài)分布性

如果觀察大量重復(fù)測定結(jié)果的隨機誤差，可以發(fā)現(xiàn)它們是以0為中心，兩側(cè)對稱的單峰形分布，稱為正態(tài)分布。2）有界性

隨機誤差比較微小，而且有一定的分布界限，可用正態(tài)分布理論對其界限作出估計。第三節(jié)隨機誤差3）抵償性由于隨機原因，測得值可以大于真值，也可小于真值。因此，隨機誤差有正有負(fù)。綜合多次測定結(jié)果可相互抵消部分誤差。使測得值的均數(shù)接近真值。4）不可避免性由于隨機誤差是隨機的偶然因素造成，因此在實際工作中是不可避免的。但實際工作中，也可采用一定的方法加以控制。第三節(jié)隨機誤差3.隨機誤差基本特征4.隨機誤差和系統(tǒng)誤差的聯(lián)系隨機誤差第三節(jié)隨機誤差系統(tǒng)誤差第四節(jié)實驗誤差的表達描述指標(biāo)：精密度準(zhǔn)確度精確度

1.精密度

精密度表示用同一方法在相同條件下多次測定某一樣品時，測定結(jié)果的一致程度，它可描述隨機誤差的大小。統(tǒng)計上常用標(biāo)準(zhǔn)差（s）和變異系數(shù)（CV）衡量精密度。第四節(jié)實驗誤差的表達1.精密度第四節(jié)實驗誤差的表達

準(zhǔn)確度表示測定值與真值的一致程度，它主要描述系統(tǒng)誤差的大小。衡量準(zhǔn)確度的指標(biāo)常用偏差系數(shù)（CB），CB越小，準(zhǔn)確度越高，說明測定結(jié)果越真實。

第四節(jié)實驗誤差的表達2.準(zhǔn)確度計算：由于實際工作中真值難以測得，故準(zhǔn)確度的計算常用回收率（R）間接計算測定值與真值的接近程度。R=(回收量/加入量)×100%=（實測量-原有量）/加入量×100%CB=100%－R

準(zhǔn)確度除了受系統(tǒng)誤差影響，在一定程度上也受隨機誤差的影響。因此為了減少隨機誤差影響，在回收實驗中對加入量前后的測定均需重復(fù)數(shù)次，用其均數(shù)代入公式計算。第四節(jié)實驗誤差的表達2.準(zhǔn)確度第四節(jié)實驗誤差的表達2.準(zhǔn)確度例如：血清某物質(zhì)在未加標(biāo)準(zhǔn)量時，5次測定的均值為15.0mg/L，向血清中加入該物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)量10mg/L后，該物質(zhì)的測得均值為24.5mg/L，則其回收率為：

R(%)=[（24.5-15.0）/10]×100%=95%3.精確度第四節(jié)實驗誤差的表達

精確度就是將精密度和準(zhǔn)確度結(jié)合起來，綜合評價實驗誤差的指標(biāo)。衡量精確度的大小用分析系數(shù)（CA）表示。計算公式為：第四節(jié)實驗誤差的表達3.精確度第五節(jié)實驗誤差的控制1.控制實驗誤差總要求：切實杜絕過失誤差，盡量消除系統(tǒng)誤差，努力減小隨機誤差。關(guān)于過失誤差，只要加強工作責(zé)任心，嚴(yán)格規(guī)章制度，杜絕這類誤差且完全應(yīng)該而且可以辦到。在正確選定科研三個要素的基礎(chǔ)上，認(rèn)真貫徹實驗設(shè)計的5個基本原則（對照、盲法、重復(fù)、隨機、均衡），這是避免與控制系統(tǒng)誤差和減小隨機誤差的關(guān)鍵所在。嚴(yán)格遵循隨機化取樣的原則保證測定儀器的精密度嚴(yán)格控制干擾因素增加測定次數(shù)第五節(jié)實驗誤差的控制2.隨機誤差的控制方法3系統(tǒng)誤差的控制方法☆儀器誤差的控制☆試劑誤差的控制☆方法誤差的控制☆條件誤差的控制☆人為誤差的控制☆受檢樣品誤差的控制