ALevel化學(xué)考點(diǎn)中對(duì)于誤差的定義解析

 

　　在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，誤差的產(chǎn)生是不可避免的，這就涉及到了對(duì)于誤差的測(cè)量和分析。今天A加未來(lái)小編將要介紹的就是ALevel化學(xué)考點(diǎn)中對(duì)于誤差的定義，希望能夠幫助同學(xué)們更好的了解誤差的統(tǒng)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，一起來(lái)了解一下吧！

　　1993年前，隨機(jī)誤差被定義為在同一量的多次測(cè)量過(guò)程中，以不可預(yù)知方式變化的測(cè)量誤差分量。這里所謂的不可預(yù)知分量是指在相同測(cè)量條件下的多次測(cè)量中，誤差的符號(hào)及其絕對(duì)值變化不定的分量。其大小用多次重復(fù)測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表示。

　　1993年后，隨機(jī)誤差是按其本質(zhì)來(lái)定義的。但由于該定義中涉及無(wú)限多次測(cè)量所得結(jié)果的平均值，因此與系統(tǒng)誤差一樣，能確定的同樣只是隨機(jī)誤差的估計(jì)值。隨機(jī)誤差一般來(lái)源于影響量的隨機(jī)變化，故稱(chēng)之為“隨機(jī)效應(yīng)”。正是這種隨機(jī)效應(yīng)導(dǎo)致了測(cè)量結(jié)果的分散性。

　　就單個(gè)測(cè)量結(jié)果而言，隨機(jī)誤差的符號(hào)和絕對(duì)值是不可預(yù)知的。但就相同條件下多次測(cè)量結(jié)果而言，其總體上仍存在一定的規(guī)律性，稱(chēng)為統(tǒng)計(jì)規(guī)律性。

　　隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性主要表現(xiàn)在下述三方面：

　　隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性：

　　（1）對(duì)稱(chēng)性

　　對(duì)絕對(duì)值相等而符號(hào)相反的誤差，出現(xiàn)的次數(shù)大致相等。也就是說(shuō)，測(cè)得值以其算術(shù)平均值為中心對(duì)稱(chēng)地分布。

　　隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性：

　?。?）有界性

　　指測(cè)得值的隨機(jī)誤差的絕對(duì)值不會(huì)超過(guò)一定的界限。也就是說(shuō)，不會(huì)出現(xiàn)絕對(duì)值很大的隨機(jī)誤差。

　　隨機(jī)誤差的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性：

　?。?）單峰性

　　所有的測(cè)得值以其算術(shù)平均值為中心相對(duì)集中地分布，絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)大于絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的機(jī)會(huì)。

　　由于隨機(jī)變量的數(shù)學(xué)期望值等于對(duì)該隨機(jī)變量進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量的平均值，因此也可以說(shuō)，隨機(jī)誤差是指測(cè)量誤差中數(shù)學(xué)期望值為零的誤差分量，而系統(tǒng)誤差則是指測(cè)量誤差中數(shù)學(xué)期望值不為零的誤差分量。

　　根據(jù)定義，誤差、系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差均表示兩個(gè)量值之差，因此隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差也都應(yīng)該具有確定的符號(hào)，同樣也不應(yīng)當(dāng)以“±”號(hào)的形式出現(xiàn)。由于隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差都是對(duì)應(yīng)于無(wú)限多次測(cè)量的理想概念，而實(shí)際上無(wú)法進(jìn)行無(wú)限多次測(cè)量，只能用有限次測(cè)量的結(jié)果作為無(wú)限多次測(cè)量結(jié)果的估計(jì)值，因此可以確定的只是隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的估計(jì)值。

　　誤差經(jīng)常用于已知約定真值的情況，例如經(jīng)常用示值誤差來(lái)表示測(cè)量?jī)x器的特性。

　　誤差、隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差之間的關(guān)系由誤差、隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的定義可知：

　　誤差=測(cè)量結(jié)果-真值=（測(cè)量結(jié)果-總體均值）+（總體均值-真值）=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差

　　或測(cè)量結(jié)果=真值+誤差=真值+隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差

　　由此可知，誤差等于隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差的代數(shù)和。既然誤差是一個(gè)差值，因此任何誤差的合成，不論隨機(jī)誤差或系統(tǒng)誤差，都應(yīng)該采用代數(shù)相加的方法。這一結(jié)論與我們過(guò)去常用的誤差合成方法不一致。過(guò)去在對(duì)隨機(jī)誤差進(jìn)行合成時(shí)，通常都采用方和根法。兩者的區(qū)別在于隨機(jī)誤差定義的改變。

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