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準(zhǔn)確度和精密度

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-09-01
核心提示:在任何一項(xiàng)分析中,我們都可以看到用同一種方法分析,測(cè)定同一樣品,雖然經(jīng)過(guò)多次測(cè)定,但是測(cè)定結(jié)果總不會(huì)是完全一樣,這說(shuō)明測(cè)

在任何一項(xiàng)分析中,我們都可以看到用同一種方法分析,測(cè)定同一樣品,雖然經(jīng)過(guò)多次測(cè)定,但是測(cè)定結(jié)果總不會(huì)是完全一樣,這說(shuō)明測(cè)定中有誤差。為此我們必須了解誤差的產(chǎn)生原因及其表示方法,盡可能地將誤差減小到最小,以提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。

一、準(zhǔn)確度與誤差

準(zhǔn)確度是指測(cè)得值與真值之間的符合程度。準(zhǔn)確度的高低常以誤差的大小來(lái)衡量。即誤差越小,準(zhǔn)確度越高;誤差越大,準(zhǔn)確度越低。

誤差有兩種表示方法——絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。

  絕對(duì)誤差(E)=測(cè)得值(x­—真實(shí)值(T

  相對(duì)誤差(E)=[測(cè)得值(x)—真實(shí)值(T]/真實(shí)值(T)×100

要確定一個(gè)測(cè)定值的準(zhǔn)確地就要知道其誤差或相對(duì)誤差。要求出誤差必須知道真實(shí)值。但是真實(shí)值通常是不知道的。在實(shí)際工作中人們常用標(biāo)準(zhǔn)方法通過(guò)多次重復(fù)測(cè)定,所求出的算術(shù)平均值作為真實(shí)值。

由于測(cè)得值(x)可能大于真實(shí)值(T),也可能小于真實(shí)值,所以絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差都可能有正、有負(fù)。

例: 若測(cè)定值為57.30,真實(shí)值為57.34,則:

    絕對(duì)誤差(E=xT=57.3057.34=0.04

    相對(duì)誤差(E﹪)=E/T×100=(0.04/57.34)×100=0.07

例: 若測(cè)定值為80.35,真實(shí)值為80.39,則

絕對(duì)誤差(E=xT=80.3580.39=0.04

相對(duì)誤差(E)=E/T×100=0.04/80.39×100=0.05

上面兩例中兩次測(cè)定的誤差是相同的,但相對(duì)誤差卻相差很大,這說(shuō)明二者的含義是不同的,絕對(duì)誤差表示的是測(cè)定值和真實(shí)值之差,而相對(duì)誤差表示的是該誤差在真實(shí)值中所占的百分率。

對(duì)于多次測(cè)量的數(shù)值,其準(zhǔn)確度可按下式計(jì)算:

    絕對(duì)誤差(E)=∑Xi/n-T

式中:    Xi ---- i次測(cè)定的結(jié)果;

       n----- 測(cè)定次數(shù);

       T----- 真實(shí)值。

    相對(duì)誤差(E)=E/T×100=( T)×100/T                        

例:若測(cè)定3次結(jié)果為:0.1201g/L0.1185g/L0.1193g/L,標(biāo)準(zhǔn)樣品含量為0.1234g/L,求絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差。

  解:  平均值=(0.1201+0.1193+0.1185)/3=0.1193(g/L)

      絕對(duì)誤差(E)=xT=0.11930.1234=0.0041(g/L)

相對(duì)誤差(E)=E/T×100=0.0041/0.1234×100=3.3

     應(yīng)注意的是有時(shí)為了表明一些儀器的測(cè)量準(zhǔn)確度,用絕對(duì)誤差更清楚。例如分析天平的誤差是±0. 0002g,常量滴定管的讀數(shù)誤差是±0.01ml等等,這些都是用絕對(duì)誤差來(lái)說(shuō)明的。

二、精密度與偏差

精密度是指在相同條件下n次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相符合的程度。精密度的大小用偏差表示,偏差越小說(shuō)明精密度越高。

1.偏差

偏差有絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差。

絕對(duì)偏差(d)=x-    

相對(duì)偏差(d﹪)=d/×100=(x-)/×100

式中:     --- n次測(cè)定結(jié)果的平均值;

     x---- 單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果;

     d---- 測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)偏差;

     d----測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差。

從上式可知絕對(duì)偏差是指單項(xiàng)測(cè)定與平均值的差值。相對(duì)偏差是指絕對(duì)偏差在平均值中所占的百分率。由此可知絕對(duì)偏差和相對(duì)偏差只能用來(lái)衡量單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果對(duì)平均值的偏離程度。為了更好地說(shuō)明精密度,在一般分析工作中常用平均偏差(d平均)表示。

2.平均偏差

平均偏差是指單項(xiàng)測(cè)定值與平均值的偏差(取絕對(duì)值)之和,除以測(cè)定次數(shù)。即

平均偏差(d平均=(d1+d2+….dn)/n=∑︱di/n

相對(duì)平均偏差(d平均﹪)= d平均×100/ =∑︱di/n)×100

式中:d平均----平均偏差

   n---- 測(cè)量次數(shù)

*---n次測(cè)量結(jié)果的平均值

   x1----單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果

   d1 ----單項(xiàng)測(cè)定結(jié)果與平均值的絕對(duì)偏差,di=xi- ︱;

   ∑︱di ----n次測(cè)定的絕對(duì)偏差的絕對(duì)差之和;

  平均偏差是代表一組測(cè)量值中任意數(shù)值的偏差。所以平均偏差不計(jì)正負(fù)。

    例:計(jì)算下面這一組測(cè)量值的平均值(),平均偏差(d平均),相對(duì)偏差(d平均 ﹪)

解:  55.51,   55.50,   55.46,   55.49,   55.51

平均值=xi/n=(55.51+55.50+55.46+55.49+55.51)/5=55.49

平均偏差=∑︱di/n=∑︱xi-/n

=(0.02+0.01+0.03+0.00+0.02)/5=0.016

平均相對(duì)偏差=︱∑di/n×100%=0.016/55.49×100%=0.028                                                    

三、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系

在了解了準(zhǔn)確度與精密度的定義及確定方法之后,我們應(yīng)該知道,準(zhǔn)確度和精密度是兩個(gè)不同的概念,但它們之間有一定的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)指出的是,測(cè)定的精密度高,測(cè)定結(jié)果也越接近真實(shí)值。但不能絕對(duì)認(rèn)為精密度高,準(zhǔn)確度也高,因?yàn)橄到y(tǒng)誤差的存在并不影響測(cè)定的精密度,相反,如果沒有較好的精密度,就很少可能獲得較高的準(zhǔn)確度。可以說(shuō)精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。

編輯:foodyy

 
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