準(zhǔn)確度和精密度
font-size:13px;line-height:200%">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)過多次測(cè)定,但是測(cè)定結(jié)果總不會(huì)是完全一樣,這說明測(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)=x-T=57.30-57.34=-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)=x-T=80.35-80.39=-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 ---- 第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/L和0.1185g/L和0.1193g/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)=x-T=0.1193-0.1234=-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)誤差來說明的。 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??梢哉f精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件。本文相關(guān)信息
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