Исключение случайных ошибок

Исключение систематических ошибок

Систематические ошибки могут зависеть от точности приборов, реактивов, применяемых методов или от индивидуальных особенностей экспериментатора. Обнаружение их требует таких специальных исследований, как измерение одной и той же величины разными методами или нескольких эталонов с помощью одного и того же прибора и т.д. К началу математической обработки систематические ошибки должны быть обнаружены и сведены путем соответствующих поправок до ничтожно малых величин.

Случайные ошибки могут быть следствием влияния большого количества разнообразных факторов на результат измерений, в том числе и биологической изменчивости. Эти ошибки не могут быть учтены и устранены путем введения каких-либо поправок, так как они не определены по величине и знаку. Однако с помощью методов теории вероятности можно учесть их влияние на оценку истинного значения измеряемой величины.

Учет влияния случайных ошибок основан на знании законов их распределения, причем чаще всего принимается закон распределения Гаусса. Совокупность всех ошибок измерений называют ошибкой опыта.

Определение ошибки опытов

В соответствии с методами определения ошибок все способы измерения можно разбить на два класса: измерения прямые, когда исконную величину измеряют непосредственно, и измерения косвенные или опосредованные, когда исконная величина является функцией измеряемых величин [3]. Так как измерения косвенные зависят от ряда прямых, то при прочих равных условиях всегда выгоднее тот способ, при котором будет меньше прямых измерений, а значит и меньше сумма ошибок. Вычисление относительной предельной (наибольшей, случайной ошибки) ошибки опыта оцениваются на основании следующих правил:

а) ошибка суммы заключена между наибольшей и наименьшей из относительных ошибок слагаемых; практически берут или наибольшую относительную ошибку, или среднюю арифметическую;

б) ошибка произведения и частного от деления равна сумме относительных ошибок сомножителей или соответственно делимого и частного;

в) ошибка n-й степени какого-либо основания (величины) в N раз больше относительной ошибки основания.

Вычисления можно проводить как угодно точно, но результат вычисления не может быть точнее тех данных, на которых оно основано. Установление общей ошибки эксперимента возможно при проведении и анализе поисковых опытов.

Вопросы для самоконтроля.

1. Определите основную задачу научного исследования?

2. В чем состоит принципиальное отличие наблюдения от эксперимента?

3. Перечислите основные ошибки измерения и особенности их появления.

4. Назовите способы устранения грубых, систематических и случайных ошибок измерения.

5. Какие измерения считаются прямыми, а какие косвенными?

6. Как устанавливается общая ошибка опыта?