准确度
zhǔn què dù
准确度是一个测量值与真实值或公认值之间的接近程度;它取决于校准情况以及是否存在系统误差。
Definition
准确度是你的测量值与真实答案之间的接近程度;一个准确的测量正中靶心。它是测量值与真实值或公认值之间的接近程度,受到系统误差(例如一台未校准的仪器或一个有缺陷的方法)的限制,通过测量一个已知的标准来检验,通常用百分误差来表示。由于偏差对每一次试次的影响都是一样的,重复测量并不能提高准确度;准确度只能通过与参照标准比较、通过校准,或者通过独立方法之间的一致来确立。在正式的计量学中,准确度是一个定性概念,正确度(平均值与参照值的接近程度)与精密度一起决定了总的不确定度。
Example
一杯水的真实质量是 $100\ \text{g}$;一台读数为 $99\ \text{g}$ 的天平是准确的,而一台读数为 $85\ \text{g}$ 的天平则不准确,即使它每次都读出 $85\ \text{g}$。一个班级测得水的密度为 $0.97\ \text{g/cm}^3$,相对于公认值 $1.00\ \text{g/cm}^3$,百分误差为 $\frac{|0.97 - 1.00|}{1.00} \times 100\% = 3\%$,用已知的 $50.0\ \text{mL}$ 标准检查那个量筒,发现它多读了 $1.5\ \text{mL}$。一台空盘时读数为 $0.30\ \text{g}$ 的电子天平,会让一块 $13.50\ \text{g}$ 的岩石实际变成 $13.20\ \text{g}$,把它的密度从 $2.70$ 变成 $2.64\ \text{g/cm}^3$;在每次测量前去皮归零,可以消除这个偏差,而完全不影响精密度。
Key Insight
准确度关乎“对不对”,而不是“一致不一致”;一只停摆的钟表是一致的,但并不准确。精密度是重复测量之间彼此接近的程度,准确度是它们与真值接近的程度,你可以只拥有其中一个而不具备另一个。最危险的测量是精密却不准确的,因为它的一致性看起来很像可靠,所以在信任任何仪器之前,无论它看起来多么可重复,都要先用一个标准对它进行校准。