אקראי לעומת הגדרות ודוגמאות שיטתיות

לא משנה כמה אתה נזהר, תמיד יש שגיאה ב- מדידה. שגיאה אינה "טעות" - זהו חלק מתהליך המדידה. במדע נקראת שגיאת מדידה שגיאה ניסיונית או שגיאת תצפית.

ישנן שתי קבוצות רחבות של טעויות תצפית: שגיאה אקראית ו טעות מערכתית. שגיאה אקראית משתנה באופן בלתי צפוי ממדידה אחת לאחרת, בעוד שלשגיאה שיטתית יש אותו ערך או פרופורציה לכל מדידה.

Takeaways מפתח

אם אתה מבצע מדידות מרובות, הערכים מקבצים סביב הערך האמיתי. לפיכך, שגיאה אקראית משפיעה בעיקר דיוק. בדרך כלל, שגיאה אקראית משפיעה על הספרה המשמעותית האחרונה במדידה.

הסיבות העיקריות לטעות אקראית הן מגבלות של מכשירים, גורמים סביבתיים ושונות קלות בהליך. לדוגמה:

• כשאתה שוקל את עצמך בסולם, אתה ממקם את עצמך מעט אחרת בכל פעם.
• כאשר לוקחים א קריאה בנפח בבקבוק, אתה יכול לקרוא את הערך מזווית אחרת בכל פעם.
instagram viewer
• מדידת ה- מסה של מדגם על איזון אנליטי עשוי לייצר ערכים שונים שכן זרמי אוויר משפיעים על האיזון או כאשר מים נכנסים ויוצאים מהדגימה.
• מדידת הגובה שלך מושפעת משינויי תנוחה קלים.
• מדידת מהירות הרוח תלויה בגובה ובזמן בו נערכת מדידה. יש לערוך ממוצע קריאות וממוצע מכיוון שמשבים ושינוי כיוון משפיעים על הערך.
• יש לאמוד את הקריאות כאשר הן נופלות בין סימנים בסולם או כאשר לוקחים בחשבון את עובי סימון המדידה.

מכיוון ששגיאה אקראית תמיד מתרחשת ו אי אפשר לחזות, חשוב לקחת מספר נקודות נתונים ולממוצע אותן כדי לקבל תחושה של כמות השונות ולהעריך את הערך האמיתי.

שגיאה שיטתית ניתנת לחיזוי והיא קבועה או פרופורציונלית אחרת למדידה. שגיאות שיטתיות משפיעות בעיקר על מדידות דיוק.

הגורמים האופייניים לשגיאה שיטתית כוללים שגיאת תצפית, כיול מכשירים לא מושלם והפרעות סביבתיות. לדוגמה:

• שכחה לטרה או לאפס איזון מייצרת מדידות המוניות שתמיד "כבויות" באותה כמות. שגיאה הנגרמת עקב אי הגדרת מכשיר לאפס לפני השימוש בו נקראת an שגיאת קיזוז.
• אי קריאת המניסקוס בגובה העיניים למדידת נפח תביא תמיד לקריאה לא מדויקת. הערך יהיה נמוך או גבוה באופן קבוע, תלוי אם הקריאה נלקחת מלמטה או מתחת לסימן.
• מדידת אורך עם סרגל מתכת תיתן תוצאה שונה בטמפרטורה קרה מאשר בטמפרטורה חמה, בגלל התרחבות תרמית של החומר.
• מדחום מכויל לא תקין עשוי לספק קריאות מדויקות בטווח טמפרטורות מסוים, אך יהפוך לא מדויקים בטמפרטורות גבוהות או נמוכות יותר.
• המרחק הנמדד שונה באמצעות סרט מדידה חדש מבד לעומת נייר ישן ומתוח יותר. שגיאות מידתיות מסוג זה נקראות שגיאות גורם בקנה מידה.
• להיסחף מתרחשת כאשר קריאות רצופות הופכות להיות נמוכות או גבוהות באופן קבוע לאורך זמן. ציוד אלקטרוני נוטה להיות רגיש להיסחף. מכשירים רבים אחרים מושפעים מהסחף (בדרך כלל חיובי), שכן המכשיר מתחמם.

לאחר זיהוי הגורם שלה, ייתכן שתופחת השגיאה השיטתית במידה מסוימת. ניתן למזער שגיאה שיטתית על ידי כיול מכשור באופן שגרתי, שימוש בפקדים בניסויים, חימום מכשירים לפני ביצוע קריאות והשוואה בין ערכים מול תקנים.

אמנם ניתן למזער טעויות אקראיות על ידי הגדלת גודל המדגם ונתוני ממוצע, אך קשה יותר לפצות על שגיאה שיטתית. הדרך הטובה ביותר להימנע משגיאה שיטתית היא היכרות עם מגבלות המכשירים וניסיון השימוש הנכון בהן.

• שני הסוגים העיקריים של שגיאת המדידה הם שגיאה אקראית ושגיאה שיטתית.
• שגיאה אקראית גורמת למדידה אחת להשתנות מעט מהשנייה. זה נובע משינויים בלתי צפויים במהלך ניסוי.
• שגיאה שיטתית משפיעה תמיד על המדידות באותה כמות או על אותה פרופורציה, בתנאי שקריאה נערכת באותה דרך בכל פעם. זה צפוי.
• לא ניתן לחסל שגיאות אקראיות מהניסוי, אך רוב השגיאות השיטתיות עשויות להיות מופחתות.

• בלנד, ג'. מרטין ודאגלס ג. אלטמן (1996). "הערות סטטיסטיות: שגיאת מדידה." BMJ 313.7059: 744.
• קוקרן, וו. ג. (1968). "שגיאות מדידה בסטטיסטיקה". טכנולוגית. טיילור ופרנסיס בע"מ מטעם האיגוד האמריקאי הסטטיסטי והחברה האמריקאית לאיכות. 10: 637–666. doi:10.2307/1267450
• דודג ', י. (2003). מילון אוקספורד למונחים סטטיסטיים. OUP. ISBN 0-19-920613-9.
• טיילור, ג'. ר. (1999). מבוא לניתוח שגיאות: חקר חוסר הוודאות במדידות גופניות. ספרי מדע באוניברסיטה. ע. 94. ISBN 0-935702-75-X.