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文檔簡介

第三章

誤差和分析數(shù)據(jù)處理第三章誤差和分析數(shù)據(jù)處理

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

一、誤差

定量分析中,測定結(jié)果與真實(shí)結(jié)果不一致所造成的差異。

二、分類

1.系統(tǒng)誤差

由某些固定因素造成的誤差。按產(chǎn)生原因,又分三種。

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因一、誤差3-1、誤差及產(chǎn)生的原因特點(diǎn):

重現(xiàn)性、單向性、可測性??赏ㄟ^校正后除去

①儀器和試劑誤差:由于儀器不準(zhǔn)或試劑不純所造成。②方法誤差:系分析方法不完善造成。③操作誤差:因操作不當(dāng)而產(chǎn)生。3-1、誤差及產(chǎn)生的原因特點(diǎn):重現(xiàn)性、單向性、3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

2.隨機(jī)誤差(偶然誤差)

由某些偶然因素所造成的誤差。

特點(diǎn):與系統(tǒng)誤差恰好相反。

3.過失誤差由于分析者粗心馬虎造成的誤差。

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

3-2、準(zhǔn)確度和精密度

一、準(zhǔn)確度測定值與真實(shí)值相互接近的程度。通常用“絕對誤差”或“相對誤差”來衡量。

1.絕對誤差

測定值(x)與真實(shí)值(T)之差,用Ea表示:

Ea=x-T

3-2、準(zhǔn)確度和精密度一、準(zhǔn)確度3-2、準(zhǔn)確度和精密度

顯然:若Ea>0,表明X>T,結(jié)果偏高;若Ea<0,表明X<T,結(jié)果偏低。

2.相對誤差絕對誤差與真實(shí)值之比,用Er表示

Er=Ea/T×100%3-2、準(zhǔn)確度和精密度顯然:3-2、準(zhǔn)確度和精密度兩相比較,后者更能反映結(jié)果的準(zhǔn)確性。如:稱2g物體為3g,Ea=3-2=1(g)Er==50%

稱200g物體為201g,Ea=201-200=1(g)

Er==0.5%故常用Er表示測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。3-2、準(zhǔn)確度和精密度兩相比較,后者更能反映結(jié)果的準(zhǔn)確性。3-2、準(zhǔn)確度和精密度二、精密度某測定值與測定平均值相互接近的程度。通常用“偏差”來衡量。

偏差:測定值與測定平均值之差異。其值越小,結(jié)果的精密度越高(也可理解為偏差越小,測定數(shù)據(jù)越集中,反之則越分散)。表示方法有多種:

3-2、準(zhǔn)確度和精密度二、精密度3-2、準(zhǔn)確度和精密度

1.絕對偏差測定值與測定平均值之差,用d表示。如對某一樣品進(jìn)行了一組測定,次數(shù)為n,測定結(jié)果分別為:x1、x2……xn,則對第i次測定:

其中,3-2、準(zhǔn)確度和精密度1.絕對偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度

2.相對偏差絕對偏差與平均值之比,用dr表示:3.平均偏差各次測量絕對偏差的平均值——絕對偏差必須取絕對值,用表示:3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.相對偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度4.相對平均偏差

平均偏差與平均值之比,用表示:

以上各種表示方法中,前兩種反映的是個別測量的精密度,后兩種概括的是總體測量的精密度。各有所長,難以互補(bǔ)(見教材47頁兩組數(shù)據(jù))。3-2、準(zhǔn)確度和精密度4.相對平均偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度5.標(biāo)準(zhǔn)偏差可理解為既能反映總體測量、又能區(qū)別偏差較大的個別測量的一種方法。按照測定情況又可分為兩種:(1)總體標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測定次數(shù)無限多(n>30)時的標(biāo)準(zhǔn)偏差,常用δ表示。計算關(guān)系為:式中,為總體平均值:3-2、準(zhǔn)確度和精密度5.標(biāo)準(zhǔn)偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度

(2)樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測量次數(shù)有限(n<20)時的標(biāo)準(zhǔn)偏差,常用S表示:式中,(n-1)稱為自由度,用表示。即

3-2、準(zhǔn)確度和精密度(2)樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:3-2、準(zhǔn)確度和精密度

(3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:

若n為無限多時(n>30),則為平均值的總體標(biāo)準(zhǔn)偏差:若n為有限次(n<20),則為平均值的樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:顯然,不管或,均小于、,即平均值的結(jié)果優(yōu)于單次測量。

樣品二······K

························X11X12

X1nX21X22

X2nXk1Xk2

Xkn3-2、準(zhǔn)確度和精密度(3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:顯然,不管3-2、準(zhǔn)確度和精密度將二者的關(guān)系(以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差為例)變形為:作圖:

可見,隨n增加,曲線急劇下降。當(dāng)n>5后,變化趨于平緩,顯示次數(shù)的影響減小。故一般測量次數(shù)考慮:

3-2、準(zhǔn)確度和精密度將二者的關(guān)系(以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差為例)變形3-2、準(zhǔn)確度和精密度6.級差

測定結(jié)果中最大值與最小值之差,用R表示:

R=xmax—xmin

7.中位差

測量結(jié)果按大小排序后中間的數(shù)值。若測定次數(shù)為奇數(shù):1、3、5、7、9;取最中間的數(shù)據(jù)(5)測定次數(shù)為偶數(shù):1、3、5、7、9、11;則取最中間兩組數(shù)的平均值(6)

3-2、準(zhǔn)確度和精密度6.級差3-2、準(zhǔn)確度和精密度三、準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別和聯(lián)系1.區(qū)別:體現(xiàn)在兩個方面

①、參照物不同②、影響因素不同

隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差精密度準(zhǔn)確度3-2、準(zhǔn)確度和精密度三、準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別和聯(lián)系隨機(jī)誤差3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.聯(lián)系

首先,從關(guān)系看,精密度是準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。

其次,從測量條件考慮,若無系統(tǒng)誤差,當(dāng)n→∞時,→T,二者轉(zhuǎn)化為等價關(guān)系。3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.聯(lián)系3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布

在不存在系統(tǒng)誤差的前提下,對某一樣品的含量用相同方法進(jìn)行無限多次測定,因偶然誤差的影響,其不同的測定結(jié)果出現(xiàn)的幾率將呈現(xiàn)正態(tài)分布現(xiàn)象。

在分布曲線中,有三個特點(diǎn)需要注意。3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布在不存在系統(tǒng)3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布1、對稱性

在總體測量過程中,出現(xiàn)正、負(fù)偏差的概率是相同的(圖中以x=μ為中心呈對稱分布)。2、單峰性只有一個概率峰(峰值對應(yīng)的橫坐標(biāo)為μ);表明越靠近μ的測量值,出現(xiàn)的幾率越大;反之越小??梢娬`差小的測量結(jié)果占多數(shù),大的占少數(shù)。3、有界性曲線的寬度是有限的,其單邊寬度一般不超過3δ,即隨機(jī)誤差對應(yīng)的│x—μ│<3δ。3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布1、對稱性3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

一、可疑測定值的取舍

可疑測定值:在對未知樣品的一組測定中,與其它數(shù)據(jù)相差較大的個別測定值。又稱異常值。如:0.21,0.20,0.22,0.25,0.21。取舍原則:首先考察此值對應(yīng)的操作中有無過失誤差。再判斷此值與其它數(shù)據(jù)相差是否大。判斷方法常有兩種。

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理一、可疑測定值的取舍3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)Q檢驗(yàn)法

1.排序:x1<x2<…<xn

。

如:0.20,0.21,0.21,0.22,0.25.

2.確定可疑值x1或xn

;如0.25.3.計算Q值。若x1可疑,則若xn可疑,則

如:3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)Q檢驗(yàn)法

4.查表:(見P59表3-3)按測定次數(shù)n和相應(yīng)的置信度P(通常取P=0.90),查出理論上的Q值。如:

5.比較:若,保留;,舍去。

此例中,因應(yīng)保留此可疑值。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)格布魯斯法

1.排序:x1<x2<…<xn;

2.確定可疑值x1或xn;

3.算出和S;如上例中,;。

4.計算統(tǒng)計量G值:

(與Q檢驗(yàn)法相同)若x1可疑,則若xn可疑,則上例中,3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)格布魯斯法(與Q檢驗(yàn)法相3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理5.查表:(見P60表3-4)按測定次數(shù)n和相應(yīng)的置信度P(通常取P=0.95),查出理論上的Q值。如前例中:

6.比較:若,保留;若,舍去。上例中,因此可疑值應(yīng)予保留。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理5.查表:(見P60表3-4)3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理二、顯著性檢驗(yàn)若對同一樣品進(jìn)行兩種不同的測定時,可能出現(xiàn)三類不同的情況:

第一種:對已知T值的標(biāo)樣進(jìn)行測定,;第二種:用不同方法對樣品進(jìn)行測定,;第三種:不同條件下用相同方法測定,。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理二、顯著性檢驗(yàn)第一種:對已知T3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

為考察上述差異是否顯著,即測定時是否存在系統(tǒng)誤差,可根據(jù)情況分別采用下述方法進(jìn)行判斷。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理為考察上述差異是否顯著3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)t檢驗(yàn)法

考察和T之間是否存在顯著差異.步驟為:1.根據(jù)(x1、x2…xn)算出和;2.計算t:3.確定:見教材57頁表3-2.4.比較:差異不顯著,測定方法可靠差異顯著,測定方法不可靠(存在系統(tǒng)誤差)3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)t檢驗(yàn)法3.確定3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)F檢驗(yàn)法

檢查

(方法一)和

(方法二)、或(實(shí)驗(yàn)條件一)和

(實(shí)驗(yàn)條件二)之間是否存在顯著性差異。具體步驟為:1、檢驗(yàn)S1和S2有無顯著性差異;

①.算出、和S1、S2

;②.計算:F=/;③.查表(教材62表3-5),確定;

④.比較:

若,S1和S2

差異不顯著,可作進(jìn)一步檢驗(yàn);若,S1和S2

差異顯著,對應(yīng)的數(shù)據(jù)值得懷疑。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)F檢驗(yàn)法1、檢驗(yàn)S1和3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理2.檢查和有無顯著性差異

①.按式(3-24)或(3-24a)算出合并標(biāo)準(zhǔn)偏差S:式中,稱為總自由度,且:

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

②.計算統(tǒng)計量t:③.查教材57頁表3-2,確定。(置信度P一般取0.95)

④.比較:

若,和無顯著差異,結(jié)果可靠。若,和差異顯著,兩者間存在系統(tǒng)誤差,應(yīng)找出原因,予以校正。

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理②.計算統(tǒng)計量t:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則

一、有效數(shù)字實(shí)際測到的數(shù)字(與一般的自然數(shù)、有理數(shù)等“數(shù)”不同,它來自于實(shí)際的測量)。

從組成看,由兩部分構(gòu)成。如:

17.5326準(zhǔn)確讀取的數(shù)字大致估計的可疑數(shù)字3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則一、有效數(shù)字13-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則可疑數(shù)字所反饋的信息:

1.可襯托出被測物的真實(shí)量值范圍。

2.可由此了解測量工具的精確程度。3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則可疑數(shù)字所反饋的信息:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則二、有效數(shù)字位數(shù)的確定方法

分三種情況討論:如1.0058g,所有數(shù)字均為有效數(shù)(即將其中的“0”視為有效數(shù))——共為5位。如0.0058g——只有2位,前面的零只起定位作用,不是有效數(shù)。難以判斷,如15000。為此,采用“科學(xué)計數(shù)法”——規(guī)定:將有效數(shù)字用小數(shù)表示,再乘以10的方次,如前面的數(shù)字15000:若有2位,應(yīng)寫為1.5×104;若有3位,應(yīng)寫為1.50×104;若有4位,應(yīng)寫為1.500×104;若有5位,應(yīng)寫為1.5000×104;①零在中間:②零在前面:③零在后面:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則二、有效數(shù)字位數(shù)的確定方法①零在3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則對一些特殊值的判斷:

*對數(shù)看真數(shù)——2log860.52五位有效數(shù)。

*對數(shù)值看尾數(shù)——pH=7.52兩位有效數(shù)。

*對一些非測定數(shù)——如π、e及按運(yùn)算關(guān)系所得到的各種有理數(shù)如、……和某些數(shù)學(xué)運(yùn)算、等等,其有效數(shù)字的位數(shù)可視為無限多。3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則對一些特殊值的判斷:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則三、計算規(guī)則

1.修約規(guī)則——“四舍六入五留雙”

四舍六入,五后有數(shù)就進(jìn)一,五后無數(shù)則五前逢單進(jìn)一,逢雙舍去。

14.32623——只保留前四位數(shù):14.3314.32523——只保留前四位數(shù):14.3314.325——只保留前四位數(shù):14.3214.315——只保留前四位數(shù):14.3214.305——只保留前四位數(shù):14.30

3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則三、計算規(guī)則3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則2.計算規(guī)則①.加減運(yùn)算:先以各數(shù)中位置最高的可疑數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修約,再計算。如:

0.02361+0.13+0.045=0.02+0.13+0.04=0.19又如:1.23×104+2.5×102=12300+250=12300+200=12500=1.25×104

3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則②.乘法運(yùn)算:先以有效數(shù)位數(shù)最少的數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修約,計算;并以此為標(biāo)準(zhǔn)寫出最后結(jié)果。如:

0.02361×0.13×0.425=0.024×0.13×0.42=0.0013注意:若以首數(shù)≥8的有效數(shù)為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行乘除法的修約時,可以多保留一位有效數(shù)字。如:0.02361×0.83×0.425=0.0236×0.83×0.425=0.00832

3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則②.乘法運(yùn)算:先以有效數(shù)位數(shù)最少第三章誤差和分析數(shù)據(jù)處理本章要求:1.掌握誤差和偏差的意義及表示方法,了解準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別和聯(lián)系。2.掌握Q檢驗(yàn)法和格魯布斯法,了解顯著性檢驗(yàn)的方法和應(yīng)用。3.掌握有效數(shù)字的意義、特點(diǎn)和計算規(guī)則。第三章誤差和分析數(shù)據(jù)處理第三章

誤差和分析數(shù)據(jù)處理第三章誤差和分析數(shù)據(jù)處理

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

一、誤差

定量分析中,測定結(jié)果與真實(shí)結(jié)果不一致所造成的差異。

二、分類

1.系統(tǒng)誤差

由某些固定因素造成的誤差。按產(chǎn)生原因,又分三種。

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因一、誤差3-1、誤差及產(chǎn)生的原因特點(diǎn):

重現(xiàn)性、單向性、可測性??赏ㄟ^校正后除去

①儀器和試劑誤差:由于儀器不準(zhǔn)或試劑不純所造成。②方法誤差:系分析方法不完善造成。③操作誤差:因操作不當(dāng)而產(chǎn)生。3-1、誤差及產(chǎn)生的原因特點(diǎn):重現(xiàn)性、單向性、3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

2.隨機(jī)誤差(偶然誤差)

由某些偶然因素所造成的誤差。

特點(diǎn):與系統(tǒng)誤差恰好相反。

3.過失誤差由于分析者粗心馬虎造成的誤差。

3-1、誤差及產(chǎn)生的原因

3-2、準(zhǔn)確度和精密度

一、準(zhǔn)確度測定值與真實(shí)值相互接近的程度。通常用“絕對誤差”或“相對誤差”來衡量。

1.絕對誤差

測定值(x)與真實(shí)值(T)之差,用Ea表示:

Ea=x-T

3-2、準(zhǔn)確度和精密度一、準(zhǔn)確度3-2、準(zhǔn)確度和精密度

顯然:若Ea>0,表明X>T,結(jié)果偏高;若Ea<0,表明X<T,結(jié)果偏低。

2.相對誤差絕對誤差與真實(shí)值之比,用Er表示

Er=Ea/T×100%3-2、準(zhǔn)確度和精密度顯然:3-2、準(zhǔn)確度和精密度兩相比較,后者更能反映結(jié)果的準(zhǔn)確性。如:稱2g物體為3g,Ea=3-2=1(g)Er==50%

稱200g物體為201g,Ea=201-200=1(g)

Er==0.5%故常用Er表示測定結(jié)果的準(zhǔn)確度。3-2、準(zhǔn)確度和精密度兩相比較,后者更能反映結(jié)果的準(zhǔn)確性。3-2、準(zhǔn)確度和精密度二、精密度某測定值與測定平均值相互接近的程度。通常用“偏差”來衡量。

偏差:測定值與測定平均值之差異。其值越小,結(jié)果的精密度越高(也可理解為偏差越小,測定數(shù)據(jù)越集中,反之則越分散)。表示方法有多種:

3-2、準(zhǔn)確度和精密度二、精密度3-2、準(zhǔn)確度和精密度

1.絕對偏差測定值與測定平均值之差,用d表示。如對某一樣品進(jìn)行了一組測定,次數(shù)為n,測定結(jié)果分別為:x1、x2……xn,則對第i次測定:

其中,3-2、準(zhǔn)確度和精密度1.絕對偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度

2.相對偏差絕對偏差與平均值之比,用dr表示:3.平均偏差各次測量絕對偏差的平均值——絕對偏差必須取絕對值,用表示:3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.相對偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度4.相對平均偏差

平均偏差與平均值之比,用表示:

以上各種表示方法中,前兩種反映的是個別測量的精密度,后兩種概括的是總體測量的精密度。各有所長,難以互補(bǔ)(見教材47頁兩組數(shù)據(jù))。3-2、準(zhǔn)確度和精密度4.相對平均偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度5.標(biāo)準(zhǔn)偏差可理解為既能反映總體測量、又能區(qū)別偏差較大的個別測量的一種方法。按照測定情況又可分為兩種:(1)總體標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測定次數(shù)無限多(n>30)時的標(biāo)準(zhǔn)偏差,常用δ表示。計算關(guān)系為:式中,為總體平均值:3-2、準(zhǔn)確度和精密度5.標(biāo)準(zhǔn)偏差3-2、準(zhǔn)確度和精密度

(2)樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:

測量次數(shù)有限(n<20)時的標(biāo)準(zhǔn)偏差,常用S表示:式中,(n-1)稱為自由度,用表示。即

3-2、準(zhǔn)確度和精密度(2)樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:3-2、準(zhǔn)確度和精密度

(3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:

若n為無限多時(n>30),則為平均值的總體標(biāo)準(zhǔn)偏差:若n為有限次(n<20),則為平均值的樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差:顯然,不管或,均小于、,即平均值的結(jié)果優(yōu)于單次測量。

樣品二······K

························X11X12

X1nX21X22

X2nXk1Xk2

Xkn3-2、準(zhǔn)確度和精密度(3)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差:顯然,不管3-2、準(zhǔn)確度和精密度將二者的關(guān)系(以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差為例)變形為:作圖:

可見,隨n增加,曲線急劇下降。當(dāng)n>5后,變化趨于平緩,顯示次數(shù)的影響減小。故一般測量次數(shù)考慮:

3-2、準(zhǔn)確度和精密度將二者的關(guān)系(以樣本標(biāo)準(zhǔn)偏差為例)變形3-2、準(zhǔn)確度和精密度6.級差

測定結(jié)果中最大值與最小值之差,用R表示:

R=xmax—xmin

7.中位差

測量結(jié)果按大小排序后中間的數(shù)值。若測定次數(shù)為奇數(shù):1、3、5、7、9;取最中間的數(shù)據(jù)(5)測定次數(shù)為偶數(shù):1、3、5、7、9、11;則取最中間兩組數(shù)的平均值(6)

3-2、準(zhǔn)確度和精密度6.級差3-2、準(zhǔn)確度和精密度三、準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別和聯(lián)系1.區(qū)別:體現(xiàn)在兩個方面

①、參照物不同②、影響因素不同

隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差精密度準(zhǔn)確度3-2、準(zhǔn)確度和精密度三、準(zhǔn)確度和精密度的區(qū)別和聯(lián)系隨機(jī)誤差3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.聯(lián)系

首先,從關(guān)系看,精密度是準(zhǔn)確度的基礎(chǔ)。

其次,從測量條件考慮,若無系統(tǒng)誤差,當(dāng)n→∞時,→T,二者轉(zhuǎn)化為等價關(guān)系。3-2、準(zhǔn)確度和精密度2.聯(lián)系3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布

在不存在系統(tǒng)誤差的前提下,對某一樣品的含量用相同方法進(jìn)行無限多次測定,因偶然誤差的影響,其不同的測定結(jié)果出現(xiàn)的幾率將呈現(xiàn)正態(tài)分布現(xiàn)象。

在分布曲線中,有三個特點(diǎn)需要注意。3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布在不存在系統(tǒng)3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布1、對稱性

在總體測量過程中,出現(xiàn)正、負(fù)偏差的概率是相同的(圖中以x=μ為中心呈對稱分布)。2、單峰性只有一個概率峰(峰值對應(yīng)的橫坐標(biāo)為μ);表明越靠近μ的測量值,出現(xiàn)的幾率越大;反之越小??梢娬`差小的測量結(jié)果占多數(shù),大的占少數(shù)。3、有界性曲線的寬度是有限的,其單邊寬度一般不超過3δ,即隨機(jī)誤差對應(yīng)的│x—μ│<3δ。3-3、隨機(jī)誤差的正態(tài)分布1、對稱性3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

一、可疑測定值的取舍

可疑測定值:在對未知樣品的一組測定中,與其它數(shù)據(jù)相差較大的個別測定值。又稱異常值。如:0.21,0.20,0.22,0.25,0.21。取舍原則:首先考察此值對應(yīng)的操作中有無過失誤差。再判斷此值與其它數(shù)據(jù)相差是否大。判斷方法常有兩種。

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理一、可疑測定值的取舍3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)Q檢驗(yàn)法

1.排序:x1<x2<…<xn

。

如:0.20,0.21,0.21,0.22,0.25.

2.確定可疑值x1或xn

;如0.25.3.計算Q值。若x1可疑,則若xn可疑,則

如:3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)Q檢驗(yàn)法

4.查表:(見P59表3-3)按測定次數(shù)n和相應(yīng)的置信度P(通常取P=0.90),查出理論上的Q值。如:

5.比較:若,保留;,舍去。

此例中,因應(yīng)保留此可疑值。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)格布魯斯法

1.排序:x1<x2<…<xn;

2.確定可疑值x1或xn;

3.算出和S;如上例中,;。

4.計算統(tǒng)計量G值:

(與Q檢驗(yàn)法相同)若x1可疑,則若xn可疑,則上例中,3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)格布魯斯法(與Q檢驗(yàn)法相3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理5.查表:(見P60表3-4)按測定次數(shù)n和相應(yīng)的置信度P(通常取P=0.95),查出理論上的Q值。如前例中:

6.比較:若,保留;若,舍去。上例中,因此可疑值應(yīng)予保留。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理5.查表:(見P60表3-4)3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理二、顯著性檢驗(yàn)若對同一樣品進(jìn)行兩種不同的測定時,可能出現(xiàn)三類不同的情況:

第一種:對已知T值的標(biāo)樣進(jìn)行測定,;第二種:用不同方法對樣品進(jìn)行測定,;第三種:不同條件下用相同方法測定,。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理二、顯著性檢驗(yàn)第一種:對已知T3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

為考察上述差異是否顯著,即測定時是否存在系統(tǒng)誤差,可根據(jù)情況分別采用下述方法進(jìn)行判斷。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理為考察上述差異是否顯著3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)t檢驗(yàn)法

考察和T之間是否存在顯著差異.步驟為:1.根據(jù)(x1、x2…xn)算出和;2.計算t:3.確定:見教材57頁表3-2.4.比較:差異不顯著,測定方法可靠差異顯著,測定方法不可靠(存在系統(tǒng)誤差)3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(一)t檢驗(yàn)法3.確定3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)F檢驗(yàn)法

檢查

(方法一)和

(方法二)、或(實(shí)驗(yàn)條件一)和

(實(shí)驗(yàn)條件二)之間是否存在顯著性差異。具體步驟為:1、檢驗(yàn)S1和S2有無顯著性差異;

①.算出、和S1、S2

;②.計算:F=/;③.查表(教材62表3-5),確定;

④.比較:

若,S1和S2

差異不顯著,可作進(jìn)一步檢驗(yàn);若,S1和S2

差異顯著,對應(yīng)的數(shù)據(jù)值得懷疑。3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理(二)F檢驗(yàn)法1、檢驗(yàn)S1和3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理2.檢查和有無顯著性差異

①.按式(3-24)或(3-24a)算出合并標(biāo)準(zhǔn)偏差S:式中,稱為總自由度,且:

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

②.計算統(tǒng)計量t:③.查教材57頁表3-2,確定。(置信度P一般取0.95)

④.比較:

若,和無顯著差異,結(jié)果可靠。若,和差異顯著,兩者間存在系統(tǒng)誤差,應(yīng)找出原因,予以校正。

3-4、有限測定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理②.計算統(tǒng)計量t:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則

一、有效數(shù)字實(shí)際測到的數(shù)字(與一般的自然數(shù)、有理數(shù)等“數(shù)”不同,它來自于實(shí)際的測量)。

從組成看,由兩部分構(gòu)成。如:

17.5326準(zhǔn)確讀取的數(shù)字大致估計的可疑數(shù)字3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則一、有效數(shù)字13-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則可疑數(shù)字所反饋的信息:

1.可襯托出被測物的真實(shí)量值范圍。

2.可由此了解測量工具的精確程度。3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則可疑數(shù)字所反饋的信息:3-5、有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則二、有效數(shù)字位數(shù)的確定方法

分三種情況討論:如1.0058g,所有數(shù)字均為有效數(shù)(即將

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