误差与偏差

  1. 准确度与精密度

绝对准确的实验结果是无法得到的。准确度表示实验结果与真实值接近的程度。精密度表示。在相同条件下,对同一样品平行测定几次,各次分析结果相互接近的程度。如果几次测定结果数值比较接近,说明测定结果的精密度高。

精密度高不一定准确度高。例如甲、乙、丙 3 人,同时分析测定一瓶盐酸溶液的浓度(应为 0.1108),测定 3 次的结果如下:

0.1122

甲:0.1121

0.1123

0.1121

乙:0.1100

0.1142

0.1106

丙:0.1107

0.1105

平均值:0.1122

0.1121

0.1106

真实值:0.1108

0.1108

0.1108

差值:0.0014

0.0013

0.0002

精密度好

精密度差

精密度好

准确度差

准确度差

准确度好

从上例可以看出,精密度高不一定准确度高,而准确度高一定要精密度高,否则,测得的数据相差很多,根本不可信,这样的结果无法讨论准确度。

由于实际上真实值不知道,通常是进行多次平行分析,求得其算术平均值,以此作为真实值,或者以公认的手册上的数据作为真实值。

  1. 误差与偏差

误差(E)表示准确度的高低。

E=测定值-真实值

当测定值大于真实值,误差为正值,表示测定结果偏高;反之,为负值, 表示测定结果偏低。

误差可用绝对误差和相对误差来表示。绝对误差表示测定值与真实值之差,相对误差是指误差在真实值中所占的百分率。例如,上述丙测定盐酸的误差为:

绝对误差=0.1106-0.1108=-0.0002

相对误差 = - 0.0002 = -0.2%

0.1108

偏差用来衡量所得分析结果的精密度。单次测定结果的偏差(d),用该测定值(x)与其算术平均值(x)之间的差来表示,也分为绝对偏差和相对偏差;

绝对偏差d = x - x

相对偏差 = d ×100%

x

为了说明分析结果的精密度,可用平均偏差d和相对平均偏差表示,

|d1 |+|d 2 |+ +|dn | 1 n

d = n

= ∑| xi − x|

i=1

d

相对平均偏差 = x ×100%

d i 称i次测量值的偏差(d i = x i − x、i = 1、2、 、n)。

用数理统计方法处理数据时,常用标准偏差 S 和相对标准偏差 Sr 来衡量精密度,

n

∑(x i

− x)2

S = i =1 =

n − 1

S = S ×100%

r x