Разлика между систематична грешка и случайна грешка

Докато измерваме физическото количество, не очакваме получената стойност да е точната истинска стойност. Важно е да се даде някаква индикация за това колко близък резултат може да е истинската стойност, тоест някаква индикация за точността на надеждността на измерванията. Във физиката правим това, като включваме оценка на грешката заедно със стойността на резултата. Когато анализирате резултатите, важно е да вземете предвид източниците на грешка и как тези източници са повлияли на резултатите. Грешките и несигурността на измерванията винаги се оценяват по косвен начин и изчисленията включват някои предположения. Грешките могат да бъдат разделени на два основни вида, систематични и случайни грешки. Систематична грешка е тази, която остава постоянна или се променя редовно при многократни измервания на едно и също количество. Напротив, случайна грешка е тази, която варира и която вероятно е положителна или отрицателна. Нека да разгледаме някои ключови разлики между двете.

Какво е систематична грешка?

Систематичната грешка е тази, която се появява в една и съща посока всеки път и остава постоянна или се променя редовно при многократни измервания на едно и също количество. Систематичната грешка остава постоянна през целия набор от показания и причинява измереното количество да се измести от приетата или прогнозираната стойност. Системни грешки възникват, тъй като експерименталната подредба е различна от тази, приета в теорията и корекционният коефициент, който отчита тази разлика, се игнорира. В много случаи подобни грешки са причинени от някакъв недостатък в експерименталния апарат. Систематичната грешка може да бъде отстранена с помощта на подходяща техника, калибриране на оборудването и използване на стандарти.

Какво е случайна грешка?

Както подсказва името му, случайна грешка е тази, която варира произволно и която се получава от непредвидими и неизвестни вариации в общия експериментален процес. Всеки тип грешка, който е непоследователен и не се повтаря със същата величина или посока, освен случайно, се счита за случайна грешка. Gulliksen определя случайна грешка в статистически смисъл по отношение на средната грешка, корелацията между грешката и истинския резултат и корелацията между грешките е нула. Например скоростта на вятъра може да спадне и да се вдигне в различни моменти, което води до вариации в резултатите. Случайната грешка се открива чрез извършване на измервания на едно и също количество многократно при едни и същи условия.

Разлика между систематична и случайна грешка

Значение на Систематична срещу Случайна грешка

Грешките могат да бъдат разделени на два основни вида, систематични и случайни грешки. Систематичната грешка, както подсказва името, е последователна, повтаряща се грешка, която се отклонява от истинската стойност на измерването с фиксирана сума. Систематичната грешка е тази, която се появява в една и съща посока всеки път поради повреда на измервателното устройство. Напротив, всеки тип грешка, който е непоследователен и не се повтаря със същата величина или посока, освен случайно, се счита за случайна грешка. Случайните грешки понякога се наричат ​​статистически грешки.

Характер на систематична срещу случайна грешка

Случайните грешки се откриват чрез извършване на измервания с едно и също количество пъти при едни и същи условия и те включват променливостта, присъща на естествения свят и при извършването на всяко измерване. Систематичните грешки, от друга страна, могат да бъдат открити експериментално чрез сравняване на даден резултат с измерване на едно и също количество, извършено по различен метод или чрез използване на по-точен измервателен инструмент. Систематичните грешки дават резултати, които са последователно над истинската стойност или последователно под истинската стойност.

Причина за систематична срещу случайна грешка

Систематичните грешки са последователни и са причинени от някакъв недостатък в експерименталния апарат или дефектна експериментална конструкция. Такива грешки са причинени от дефектни измервателни уреди, които се използват или неправилно от индивиди, докато вземат измерването, или инструменти, които са несъвършено калибрирани. Счита се, че систематичните грешки са по-опасни от случайните грешки. Случайните грешки, от друга страна, са причинени от непредвидими промени в показанията на измервателното устройство или от неспособността на наблюдателя да интерпретира инструменталното отчитане.

отстраняване

Систематичните грешки могат да бъдат отстранени с помощта на подходяща техника, калибриране на оборудването и използване на стандарти. Систематичните грешки обикновено се получават от дефектни човешки интерпретации или промени в околната среда по време на експериментите, които е трудно да бъдат елиминирани напълно. Многократните измервания със същия инструмент нито разкриват, нито премахват системна грешка. По принцип всички системни грешки могат да бъдат елиминирани, но винаги ще останат някои случайни грешки при всяко измерване. Случайните грешки обаче могат да бъдат намалени, като се вземат средно голям брой наблюдения.

Систематична срещу случайна грешка: сравнителна диаграма

Обобщение на систематична срещу случайна грешка

По принцип всички системни грешки могат да бъдат елиминирани, но винаги ще останат някои случайни грешки при всяко измерване. Случайните грешки обаче могат да бъдат намалени, като се вземат средно голям брой наблюдения. Систематичните грешки обикновено се получават от дефектни човешки интерпретации или промени в околната среда по време на експериментите, които е трудно да бъдат елиминирани напълно. Ето защо систематичните грешки са потенциално по-опасни от случайните грешки. Систематичните грешки обаче могат да бъдат отстранени с помощта на подходяща техника, калибриране на оборудването и използване на стандарти.