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【实验室小Tips】从这14个方面来区分误差和不确定度

实验室认可要求校准实验室评估开展项目的不确定度、校准和测量能力(CMC),以及在校准证书中报告测量不确定度,本文将分别进行讨论。

1、区分误差和不确定度很重要,误差定义为被测量的单个结果和真值之差,所以,误差是一个单个数值。原则上已知误差的数值可以用来修正结果。

注意:误差是一个理想的概念,不可能被确切地知道。


2、不确定度是以一个区间的形式表示,如果是为一个分析过程和所规定样品类型做评估时,可适用于其所描述的所有测量值,一般不能用不确定度数值来修正测量结果。


3、误差和不确定度的差别还表现在:修正后的分析结果可能非常接近于被测量的数值,因此误差可以忽略。但是,不确定度可能还是很大,因为分析人员对于测量结果的接近程度没有把握。


4、测量结果的不确定度并不可以解释为代表了误差本身或经修正后的残余误差。


5、通常认为误差含有两个分量,分别称为随机分量和系统分量;


6、随机误差通常产生于影响量的不可预测的变化。这些随机效应使得被测量的重复观察的结果产生变化。分析结果的随机误差不可消除,但是通常可以通过增加观察的次数加以减少。

实际上算术平均值或一系列观察值的平均值的实验标准差不是平均值的随机误差。它是由一些随机效应产生的平均值不确定度的度量。由这些随机效应产生的平均值的随机误差的准确值是不可知的。


7、系统误差定义为在对于同一被测量的大量分析过程中保持不变或以可以预测的方式变化的误差分量。它是独立于测量次数的,因此不能在相同的测量条件下通过增加分析次数的办法使之减小。


8、恒定的系统误差,例如定量分析中没有考虑到试剂空白,或多点设备校准中的不准确性,在给定的测量值水平上是恒定的,但是也可能随着不同测量值的水平而发生变化。


9、在一系列分析中,影响因素在量上发生了系统的变化,例如由于试验条件控制得不充分所引起的,会产生不恒定的系统误差。

  例1、在进行化学分析时,一组样品的温度在逐渐升高,可能会导致结果的渐变。

  例2:在整个试验的过程中,传感器和探针可能存在老化影响,也可能引入不恒定的系统误差。


10、测量结果的所有已识别的显著的系统影响都应修正。注意测量仪器和系统通常需要使用测量标准或标准物质来调节或校准,以修正系统影响。与这些测量标准或标准物质有关的不确定度及修正过程中存在的不确定度必须加以考虑。


11、误差的另一个形式是假误差或过错误差。这种类型的误差使测量无效,它通常由人为失误或仪器失效产生。记录数据时数字进位、光谱仪流通池中存在的气泡、或试样之间偶然的交叉污染等原因是这类误差的常见例子。


12、有此类误差的测量是不可接受的,不可将此类误差合成进统计分析中。然而,因数字进位产生的误差可进行修正(准确),特别是当这种误差发生在首位数字时。


13、假误差并不总是很明显的。当重复测量的次数足够多时,通常应采用异常值检验的方法检查这组数据中是否存在可疑的数据。所有异常值检验中的阳性结果都应该小心对待,可能时,应向实验者核实。通常情况下,不能仅根据统计结果就剔除某一数值。


14、一般实验室获得的不确定度并没有考虑出现假误差或过错误差的可能性。



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