1、第七章第七章 实验误差及其控制实验误差及其控制(教学时数：教学时数：2h)u误差公理误差公理 u系统误差系统误差u随机误差随机误差u实验误差的表达实验误差的表达u实验误差的控制实验误差的控制内内 容容第一节第一节 误差公理误差公理 基本概念基本概念u误差误差：测得值与真值之间的差异：测得值与真值之间的差异u 实验误差实验误差：实验研究中的误差：实验研究中的误差u误差公理误差公理：凡是科研数据都有误差，误差自始至终存：凡是科研数据都有误差，误差自始至终存在于科学研究的全过程中在于科学研究的全过程中u误差的种类误差的种类：系统误差和随机误差：系统误差和随机误差u过失误差（错误）：由于实验人员的责任
2、心不强，或过失误差（错误）：由于实验人员的责任心不强，或操作上的生疏而造成的一种错误，无规律可循。操作上的生疏而造成的一种错误，无规律可循。u抽样误差：抽样误差：第二节第二节 系统误差系统误差u基本概念基本概念u系统误差产生原因系统误差产生原因u系统误差的表现形式系统误差的表现形式 指在实验测定时，由于各指在实验测定时，由于各种实验条件造成的误差总种实验条件造成的误差总和，它决定了测定结果的和，它决定了测定结果的准确性。准确性。特点：特点：倾向性和倾向性和可消除性。可消除性。内容内容第二节第二节 系统误差系统误差1.系统误差系统误差产生原因产生原因仪器仪器 试剂试剂方法方法 条件条件人为因素人
3、为因素 受检样品受检样品 时间顺序时间顺序 第二节第二节 系统误差系统误差恒定系统误差恒定系统误差 线性系统误差线性系统误差 周期性系统误差周期性系统误差 非线性系统误差非线性系统误差 2.系统误差的表现形式系统误差的表现形式1)恒定系统误差恒定系统误差：指在同一条件下：指在同一条件下测得值总偏在真测得值总偏在真值一侧值一侧，且大小基本稳定，是系统误差中，且大小基本稳定，是系统误差中最为常见最为常见的一种表现形式。如果改变测定条件，这种误差的的一种表现形式。如果改变测定条件，这种误差的偏向和大小偏向和大小可可随之随之改变改变2)线性系统误差线性系统误差：指：指测定误差与测定时间顺序测定误差与测
4、定时间顺序之间之间存在存在直线关系直线关系，即测定结果随时间变化有趋向性的，即测定结果随时间变化有趋向性的递增或递减。递增或递减。第二节第二节 系统误差系统误差2.系统误差的表现形式系统误差的表现形式3）周期性系统误差）周期性系统误差：指在较长时间（例如一昼夜为：指在较长时间（例如一昼夜为一周期），某种一周期），某种实验条件实验条件（例如气温）发生了（例如气温）发生了周期周期性改变性改变，从而产生的周期性误差。，从而产生的周期性误差。4）非线性系统误差）非线性系统误差：指测定：指测定误差与测定时间误差与测定时间顺序之顺序之间存在间存在曲线曲线关系。这种系统误差的变化规律，一般关系。这种系统误差
5、的变化规律，一般较难识别，其原因也较为复杂。较难识别，其原因也较为复杂。第二节第二节 系统误差系统误差2.系统误差的表现形式系统误差的表现形式第三节第三节 随机误差随机误差内内容容基本概念基本概念随机误差产生原因随机误差产生原因 随机误差基本特征随机误差基本特征 随机误差和系统误差的联系随机误差和系统误差的联系 1.基本概念基本概念 随机误差随机误差：是指在相同条件下，用：是指在相同条件下，用相同的测定方法，对同一检测对象进行相同的测定方法，对同一检测对象进行多次测定所产生的误差，这种误差决定多次测定所产生的误差，这种误差决定了测定结果的精密度。了测定结果的精密度。第三节第三节 随机误差随机误
6、差2.随机误差产生原因随机误差产生原因 1）随机取样）随机取样：由于被测样品在采取时是随机的，因：由于被测样品在采取时是随机的，因此多次测定结果可不一致。例如在测定血液成分时，此多次测定结果可不一致。例如在测定血液成分时，血样的采取是随机的，不论在何时采取，都不能和血样的采取是随机的，不论在何时采取，都不能和体内所有血液的成分完全相符。这是体内所有血液的成分完全相符。这是产生随机误差产生随机误差的主要原因的主要原因。2）未知因素）未知因素:除第二节所述各种实验条件以外，必除第二节所述各种实验条件以外，必然还有一些暂时无法控制的微小因素或未知因素，然还有一些暂时无法控制的微小因素或未知因素，均可
7、造成测定结果的随机波动均可造成测定结果的随机波动。第三节第三节 随机误差随机误差3.随机误差基本特征随机误差基本特征 正态分布性正态分布性 有界性有界性 抵偿性抵偿性 不可避免性不可避免性 第三节第三节 随机误差随机误差3.随机误差基本特征随机误差基本特征 1）正态分布性）正态分布性 如果观察大量重复测定结果的随机误差，可以发现如果观察大量重复测定结果的随机误差，可以发现它们是以它们是以0为中心，两侧对称的单峰形分布，称为正态为中心，两侧对称的单峰形分布，称为正态分布。分布。2）有界性）有界性 随机误差比较微小，而且有一定的分布界限，可用随机误差比较微小，而且有一定的分布界限，可用正态分布理论
8、对其界限作出估计。正态分布理论对其界限作出估计。第三节第三节 随机误差随机误差3）抵偿性）抵偿性 由于随机原因，测得值可以大于真值，也可小于真值。由于随机原因，测得值可以大于真值，也可小于真值。因此，随机误差有正有负。综合多次测定结果可相互抵消因此，随机误差有正有负。综合多次测定结果可相互抵消部分误差。使测得值的均数接近真值。部分误差。使测得值的均数接近真值。4）不可避免性）不可避免性 由于随机误差是随机的偶然因素造成，因此在实际工由于随机误差是随机的偶然因素造成，因此在实际工作中是不可避免的。但实际工作中，也可采用一定的方法作中是不可避免的。但实际工作中，也可采用一定的方法加以控制。加以控制
9、。第三节第三节 随机误差随机误差3.随机误差基本特征随机误差基本特征 4.随机误差和系统误差的联系随机误差和系统误差的联系 随机误差随机误差第三节第三节 随机误差随机误差系统误差系统误差第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达描述指标：描述指标：精密度精密度 准确度准确度 精确度精确度 1.精密度精密度 精密度精密度表示用同一方法在相同条件下多次表示用同一方法在相同条件下多次测定某一样品时，测定结果的一致程度，它可测定某一样品时，测定结果的一致程度，它可描述随机误差的大小描述随机误差的大小。统计上常用标准差（统计上常用标准差（s）和）和变异系数变异系数（CV）衡量精密度。衡量精密度。第四节第
10、四节 实验误差的表达实验误差的表达1.精密度精密度 第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达 准确度准确度表示测定值与真值的一致程度，它主表示测定值与真值的一致程度，它主要要描述系统误差的大小描述系统误差的大小。衡量准确度的指标常用衡量准确度的指标常用偏差系数偏差系数（CB），），CB越小，准确度越高，说明测定结果越真实。越小，准确度越高，说明测定结果越真实。第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达2.准确度准确度 计算：由于实际工作中真值难以测得，故准确度的计算常用计算：由于实际工作中真值难以测得，故准确度的计算常用回收率（回收率（R）间接计算测定值与真值的接近程度。）间接计算测定值与真
11、值的接近程度。R=(回收量回收量/加入量加入量)100%=（实测量（实测量-原有量）原有量）/加入量加入量100%CB=100%R 准确度除了受系统误差影响，在一定程度上也受随机误差的准确度除了受系统误差影响，在一定程度上也受随机误差的影响。因此为了减少随机误差影响，在回收实验中对加入量前影响。因此为了减少随机误差影响，在回收实验中对加入量前后的测定均需重复数次，用其均数代入公式计算。后的测定均需重复数次，用其均数代入公式计算。第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达2.准确度准确度第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达2.准确度准确度 例如：血清某物质在未加标准量时，例如：血清某物质在
12、未加标准量时，5次测定的次测定的均值为均值为15.0mg/L，向血清中加入该物质标准量，向血清中加入该物质标准量10mg/L后，该物质的测得均值为后，该物质的测得均值为24.5mg/L，则其回，则其回收率为：收率为：R(%)=（24.5-15.0）/10 100%=95%3.精确度精确度第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达 精确度精确度就是将精密度和准确度结合起来，就是将精密度和准确度结合起来，综合评价实验误差综合评价实验误差的指标。衡量精确度的大小的指标。衡量精确度的大小用分析系数（用分析系数（CA）表示。计算公式为：）表示。计算公式为：第四节第四节 实验误差的表达实验误差的表达3.精
13、确度精确度第五节第五节 实验误差的控制实验误差的控制1.控制实验误差控制实验误差 总要求：总要求：切实杜绝过失误差切实杜绝过失误差，尽量消除系统误差尽量消除系统误差，努努力减小随机误差力减小随机误差。关于过失误差，只要加强工作责任心，严格规章制度，关于过失误差，只要加强工作责任心，严格规章制度，杜绝这类误差且完全应该而且可以办到。杜绝这类误差且完全应该而且可以办到。在在正确选定科研三个要素正确选定科研三个要素的基础上，的基础上，认真贯彻实验设计认真贯彻实验设计的的5个基本原则个基本原则（对照、盲法、重复、随机、均衡），这是（对照、盲法、重复、随机、均衡），这是避免与控制系统误差和减小随机误差的
14、避免与控制系统误差和减小随机误差的关键所在关键所在。严格遵循随机化取样的原则严格遵循随机化取样的原则 保证测定仪器的精密度保证测定仪器的精密度 严格控制干扰因素严格控制干扰因素 增加测定次数增加测定次数第五节第五节 实验误差的控制实验误差的控制2.随机误差的控制方法随机误差的控制方法3系统误差的控制方法系统误差的控制方法仪器误差的控制仪器误差的控制 试剂误差的控制试剂误差的控制 方法误差的控制方法误差的控制 条件误差的控制条件误差的控制 人为误差的控制人为误差的控制 受检样品误差的控制受检样品误差的控制 时间顺序误差的控制时间顺序误差的控制第五节第五节 实验误差的控制实验误差的控制偏偏 倚倚 种种 类类u选择性偏倚选择性偏倚 就诊机会偏倚就诊机会偏倚 现患病例及新发病例偏倚现患病例及新发病例偏倚 检出信号偏倚检出信号偏倚 无应答偏倚无应答偏倚 u信息（测量、观察）性偏倚信息（测量、观察）性偏倚 回忆偏倚回忆偏倚 疑诊偏倚疑诊偏倚 沾染偏倚沾染偏倚 u混杂（混淆）性偏倚混杂（混淆）性偏倚
