第2章误差和分析数据的处理
(3)平均偏差:各测量值绝对偏差的算术平均值
d
x x
i
n
(4)相对平均偏差:平均偏差占平均值的百分比
xi x d 100 % 100 % x n x
(5)标准偏差
x
(x )
i i 1
n
2
n
Sx
i 1
n
( xi x ) 2 n 1
μ 已知
• 系统误差减免的措施:
根据产生的原因采取措施,如:
1.方法误差——采用标准方法作对照试验
2.仪器误差——校准仪器
3.试剂误差——作空白试验
思考:如何判断是否存在系统误差?
• 随机误差 (Random error)—不定的因素造成的
误差。
• 特点:影响精密度,不影响准确度。 (1)时大,时小,时正,时负(不恒定,无法校正) (2)数据的分布符合统计学规律(正态分布) (3)影响精密度 (4)大小相近的正误差和 负误差出现的几率机等;小 误差出现的频率较高,而大误差出现的频率较低, 很大误差出现的几率近于零。
• 特点:影响准确度,不影响精密度
(1)对分析结果的影响比较恒定,可以测定和校正 (2)在同一条件下,重复测定,重复出现 (3)影响准确度,不影响精密度 (4)可以消除
• 产生原因: • a.方法误差:方法不恰当产生。
• b.仪器与试剂误差:仪器不精确和试剂 中含被测组分或不纯组分产生。 • c.操作误差: 操作方法不当引起。??
DHale Waihona Puke C B A36.00 36.50 37.00 37.50
表观准确度高,精密度低 (不可靠) 准确度高,精密度高 准确度低,精密度高 准确度低,精密度低
38.00
测量点
平均值
真值
准确度与精密度的关系
• 结论: 1、精密度是保证准确度的前提。 2、精密度高,不一定准确度就高。
2.1.2 误差与偏差
μ 未知
(6)相对标准偏差(变异系数)
R S D
S x x
1 0 0 %
练习
例:用丁二酮肟重量法测定钢铁中Ni的百分含量,结果 为10.48%,10.37%,10.47%,10.43%,10.40%;计算单次 分析结果的平均偏差,相对平均偏差,标准偏差和 相对标准偏差。
解:
x 10 .43 %
准确度表征测量值与真实值的符合程度。准确度
用误差表示。
• 精密度 Precision
精密度表征平行测量值的相互符合程度。
精密度用偏差表示。
2.1.1 准确度与精密度
• 准确度与精密度的关系 例:A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样(WFe= 37.40%) 中的铁含量进行测量,得结果如图示,比较其准确 度与精密度。
2.1.2 误差与偏差 偏差(deviation): 表示精密度高低的量。偏差 小,精密度高。
偏差的表示有:
偏差 di
平均偏差
极差 R 标准偏差 S
d
相对标准偏差 (变异系数)CV
具体定义和计算在后续内容中介绍。
2.1.3 系统误差与随机误差
• 系统误差 (Systematic error)—某种固定的因素 造成的误差。
注:1)测高含量组分,Er可小;测低含量组分,Er可大
2)仪器分析法——测低含量组分,Er大
化学分析法——测高含量组分,Er小
•(二)精密度与偏差
(1)绝对偏差 :单次测量值与平均值之差
d xi x
(2)相对偏差:绝对偏差占平均值的百分比
d x x i 1 0 0 % 1 0 0 % x x
系统误差与随机误差的比较
项目 产生原因 分类 性质 影响 消除或减 小的方法 系统误差 随机误差
固定因素,有时不存在 不定因素,总是存在
方法误差、仪器与试剂 环境的变化因素、主 误差、主观误差 观的变化因素等
重现性、单向性(或周 服从概率统计规律、 期性)、可测性 不可测性 准确度 精密度
校正
增加测定的次数
• 产生的原因: • (1)偶然因素(室温,气压的微小变化); (2)个人辩别能力(滴定管读数,个人习惯总是
朝一个固定的方向偏离)。
• 减免措施:增加平行 定的次数,取其平均值, 可以减少随机误差。
• 过失误差 (Gross error, mistake) • 由于工作者的粗心大意或不按操作规程办 事等主观原因造成的责任事故。 • 不允许!!!
2.1.2 误差与偏差 真值T (True value)
某一物理量本身具有的客观存在的真实值。真值是未知的、 客观存在的量。在特定情况下认为 是已知的: 1、理论真值(如化合物的理论组成)(如,NaCl中Cl的 含量) 2、计量学约定真值(如国际计量大会确定的长度、质量、 物质的量单位等等) 3、相对真值(如高一级精度的测量值相对于低一级精度 的测量值)(例如,标准样品的标准值)
第2章 误差和分析数据的处理
(Error and Analysis Data Processing )
教学内容
§2.1 有关误差的一些基本概念 §2.2 随机误差的正态分布 §2.3 有限数据的统计处理 §2.4 有效数字及其运算规则
§2.1 有关误差的一些基本概念
2.1.1 准确度与精密度
• 准确度 Accuracy
2.1.4系统误差与准确度 , 偶然误差与精密度
• (一)系统误差与准确度
• 准确度──分析结果与真实值的接近程度 准确度的高低用误差的大小来衡量; 误差一般用绝对误差和相对误差来表示。 (1)绝对误差:测量值x与真实值xT之差
E x a x T
• (2)相对误差:绝对误差占真实值的百分比
E x x a T E 100 % 100 % r x x T T
误差(Error) : 表示准确度高低的量。
对一B 物质客观存在量为T 的分析对象进行分析,得到n
个个别测定值 x1、x2、x3、••• xn,对n 个测定值进行平均,
得到测定结果的平均值,那么: 个别测定的误差为: 测定结果的绝对误差为: 测定结果的相对误差为:
xi T
E x T a E a E 100 % r T
d 0 . 18 % d 0 . 036 %
i
n
5
d 0 . 036 % 100 % 100 % 0 . 35 % 10 . 43 % x
2 7 d i 8 . 6 10 4 s 4 . 6 10 0 . 046 % n 1 4