Основы научных исследований. Кокшарова Т.Е. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

31
оценивают прямыми и преимущественно косвенными методами, в которых
погрешность всегда выше, чем в прямых. Это связано с тем, что при косвен-
ных методах необходимо проводить большее число аналитических опера-
ций, каждая из которых имеет свою погрешность.
В наибольшей степени на общую погрешность анализа влияют ошибки,
имеющие место при отборе средней пробы, взвешивании, замере жидких
продуктов и реактивов, извлечении какого - либо компонента из исследуе-
мого материала и т.д.
Виды ошибок измерения исследуемых величин.
Ошибки в эксперименте различаются :
- по характеру причин - промахи, систематические и случайные
ошибки,
- по способу вычисления на абсолютные (например, Средняя квадра-
тичная ошибка) и относительные (например, Коэффициент вариации).
В зависимости от способа вычисления для оценки случайных ошибок
используют среднеарифметическую, среднеквадратичную и соответст-
вующую доверительную ошибку.
В зависимости от характера оцениваемой величины ошибка может
быть отнесена к единичному измерению, среднему нескольких параллельных
определений, к серии однотипных измерений или к методу анализа в целом
(ошибка метода).
Промахи (или грубые ошибки). В эксперименте такие ошибки появля-
ются из-за небрежности или некомпетентности исследователя, невнимательно-
сти его в работе или плохого знания метода анализа. Для выявления таких оши-
бок необходимо повторить измерения. Грубая ошибка должна быть обяза-
тельно исключена из экспериментальных данных.
Систематические ошибки. Такие ошибки вызываются известными, по-
стоянными причинами, их можно установить при детальном рассмотрении
процедуры анализа. Каждая систематическая ошибка анализа однозначна и
постоянна по величине. Ошибки могут быть вызваны конструктивными не-
32
достатками измерительной аппаратуры, неправильной подготовкой проб к ана-
лизу. Такие ошибки могут появиться из-за направленного изменения во време-
ни влияния на процесс какого - либо неучтенного фактора (например, повыше-
ние температуры и влажности окружающего воздуха в течение времени, необ-
ходимого для проведения всех запланированных опытов эксперимента). Такие
ошибки также должны быть обнаружены и не допускаться далее в экспери-
менте.
Случайные ошибки. В отличие от систематических ошибок они не
имеют видимой причины. Они являются неопределенными по своей приро-
де и величине. В появлении каждой случайной ошибки не наблюдается ка-
кой- либо закономерности. Общая случайная ошибка непостоянна ни по ве-
личине, ни по знаку и не может быть исключена опытным путем, но её
можно вычислить с помощью математической статистики.
Возможность появления случайной ошибки видна на рисунке 3.
Разность
ХХХ
=
является истинной абсолютной ошибкой , она яв-
ляется также случайной ошибкой ( при условии исключения промахов и сис-
тематических ошибок).
Генеральная совокупность (область измерения)
Генеральная средняя (истинное значение
измеряемой величины) Х)
Средняя величина случайной ошибки
(случайной погрешности)
ХХХ =
Выборочная совокупность
(область измерения)
Выборочная, средняя измеряемая величина
Х
Рис. 3. Причина появления случайной ошибки величин измерений в эксперименте
В идеале выборочная совокупность в эксперименте, конечно, должна
быть близка к генеральной совокупности. На практике она значительно отлича-
ется от неё. Принято считать, что при количестве измерений (N) равному 30
и более выборочные данные максимально приближены к генеральным.
оценивают прямыми и преимущественно косвенными методами, в которых             достатками измерительной аппаратуры, неправильной подготовкой проб к ана-
погрешность всегда выше, чем в прямых. Это связано с тем, что при косвен-      лизу. Такие ошибки могут появиться из-за направленного изменения во време-
ных методах необходимо проводить большее число аналитических опера-            ни влияния на процесс какого - либо неучтенного фактора (например, повыше-
ций, каждая из которых имеет свою погрешность.                                 ние температуры и влажности окружающего воздуха в течение времени, необ-
     В наибольшей степени на общую погрешность анализа влияют ошибки,          ходимого для проведения всех запланированных опытов эксперимента). Такие
имеющие место при отборе средней пробы, взвешивании, замере жидких             ошибки также должны быть обнаружены и не допускаться далее в экспери-
продуктов и реактивов, извлечении какого - либо компонента из исследуе-        менте.
мого материала и т.д.                                                               Случайные ошибки. В отличие от систематических ошибок они             не
     Виды ошибок измерения исследуемых величин.                                имеют видимой причины. Они являются неопределенными по своей приро-
     Ошибки в эксперименте различаются :                                       де и величине. В появлении каждой случайной ошибки не наблюдается ка-
     - по характеру причин      - промахи, систематические и случайные         кой- либо закономерности. Общая случайная ошибка непостоянна ни по ве-
ошибки,                                                                        личине, ни по знаку и не может быть исключена опытным путем, но её
     - по способу вычисления на абсолютные (например, Средняя квадра-          можно вычислить с помощью математической статистики.
тичная ошибка) и относительные (например, Коэффициент вариации).                    Возможность появления случайной ошибки видна на рисунке 3.
     В зависимости от способа вычисления для оценки случайных ошибок                Разность Х − Х = ∆Х является истинной абсолютной ошибкой , она яв-
используют среднеарифметическую, среднеквадратичную и соответст-               ляется также случайной ошибкой ( при условии исключения промахов и сис-
вующую доверительную ошибку.                                                   тематических ошибок).
     В зависимости от характера оцениваемой величины ошибка может                                           Генеральная совокупность (область измерения)
быть отнесена к единичному измерению, среднему нескольких параллельных                                            Генеральная средняя (истинное значение
определений, к серии однотипных измерений или к методу анализа в целом                                            измеряемой величины) Х)
(ошибка метода).
     Промахи (или грубые ошибки). В эксперименте такие ошибки появля-                                      Средняя величина случайной ошибки
ются из-за небрежности или некомпетентности исследователя, невнимательно-                                      (случайной погрешности) Х − Х = ∆Х
                                                                               Выборочная совокупность
сти его в работе или плохого знания метода анализа. Для выявления таких оши-    (область измерения)
бок необходимо повторить измерения. Грубая ошибка должна быть обяза-                                      Выборочная, средняя измеряемая величина Х

тельно исключена из экспериментальных данных.
                                                                                Рис. 3. Причина появления случайной ошибки величин измерений в эксперименте
     Систематические ошибки. Такие ошибки вызываются известными, по-
                                                                                    В идеале выборочная совокупность в эксперименте, конечно, должна
стоянными причинами, их можно установить при детальном рассмотрении
                                                                               быть близка к генеральной совокупности. На практике она значительно отлича-
процедуры анализа. Каждая систематическая ошибка анализа однозначна и
                                                                               ется от неё. Принято считать, что при количестве измерений (N) равному 30
постоянна по величине. Ошибки могут быть вызваны конструктивными не-
                                                                               и более выборочные данные максимально приближены к генеральным.
                                     31                                                                             32