Razlika između sustavne pogreške i slučajne pogreške

Dok mjerimo fizičku količinu, ne očekujemo da će dobivena vrijednost biti točno istinska vrijednost. Važno je dati nekakvu naznaku koliko je rezultat vjerovatno istinska vrijednost, odnosno neki pokazatelj preciznosti pouzdanosti mjerenja. U fizici to radimo uključivanjem procjene pogreške zajedno s vrijednošću rezultata. Prilikom analize rezultata važno je uzeti u obzir izvore pogreške i kako su ti izvori utjecali na rezultate. Pogreške i nesigurnost mjerenja uvijek se procjenjuju neizravno, a proračuni uključuju neke pretpostavke. Pogreške se mogu podijeliti u dvije glavne vrste, sustavne i slučajne pogreške. Sustavna greška je ona koja ostaje stalna ili se redovito mijenja u ponavljanim mjerenjima jedne te iste količine. Naprotiv, slučajna greška je ona koja varira i koja će vjerojatno biti pozitivna ili negativna. Pogledajmo neke ključne razlike između to dvoje.

Što je sustavna pogreška?

Sustavna greška je ona koja se javlja u istom smjeru svaki put i ostaje konstantna ili se mijenja redovito pri opetovanim mjerenjima jedne te iste količine. Sustavna pogreška ostaje konstantna tijekom čitavog niza očitanja i uzrokuje pomicanje izmjerene količine s prihvaćene ili predviđene vrijednosti. Sustavne se pogreške pojavljuju jer je eksperimentalni raspored različit od onog koji je pretpostavljen u teoriji, a korekcijski faktor koji uzima u obzir tu razliku zanemaruje se. U mnogim su slučajevima takve pogreške uzrokovane nekim nedostatkom eksperimentalnog aparata. Sustavna greška može se otkloniti korištenjem odgovarajuće tehnike, kalibracijske opreme i korištenjem standarda.

Što je slučajna pogreška?

Kao što mu ime govori, slučajna greška je ona koja se slučajno mijenja i koja nastaje nepredvidivim i nepoznatim varijacijama u cjelokupnom eksperimentalnom procesu. Svaka vrsta pogreške koja je nedosljedna i ne ponavlja se istom veličinom ili smjerom, osim slučajno, smatra se slučajnom pogreškom. Gulliksen definira slučajnu pogrešku u statističkom smislu u smislu srednje pogreške, korelacije između pogreške i istinskog rezultata i korelacije između pogrešaka jednaka nuli. Na primjer, brzina vjetra može padati i povećavati se u različitim trenucima vremena, što rezultira varijacijama u rezultatima. Slučajna greška otkriva se ponovljenim mjerenjima iste količine pod istim uvjetima.

Razlika između sustavne i slučajne pogreške

Značenje Sustavna vs. Slučajna pogreška

Pogreške se mogu podijeliti u dvije primarne vrste, sustavne i slučajne pogreške. Sustavna pogreška, kao što naziv govori, je konzistentna, ponovljiva pogreška koja odstupa od stvarne vrijednosti mjerenja za fiksni iznos. Sustavna greška je ona koja se javlja u istom smjeru svaki put zbog pogreške mjernog uređaja. Suprotno tome, svaka vrsta pogreške koja je nedosljedna i ne ponavlja se istom veličinom ili smjerom, osim slučajno, smatra se slučajnom pogreškom. Slučajne pogreške ponekad se nazivaju i statističke pogreške.

Priroda sistematske nasumične pogreške

Slučajne greške otkrivaju se obavljanjem mjerenja iste količine s brojnim količinama pod istim uvjetima i uključuju varijabilnost svojstvenu prirodnom svijetu i bilo kojem mjerenju. S druge strane, sustavne pogreške mogu se eksperimentalno otkriti uspoređivanjem određenog rezultata s mjerenjem iste količine izvedenim drugačijom metodom ili korištenjem preciznijeg mjernog instrumenta. Sustavne pogreške daju rezultate koji su ili stalno iznad prave vrijednosti ili dosljedno ispod stvarne vrijednosti.

Uzrok sistematske nasumične pogreške

Sustavne pogreške su konzistentne i uzrokovane su nekim nedostatkom eksperimentalnog aparata ili manjkavim eksperimentalnim dizajnom. Takve pogreške nastaju neispravnim mjernim uređajima koje pojedinac nepravilno koristi ili uzimaju mjerenje ili instrumenti koji su besprijekorno kalibrirani. Smatra se da su sustavne pogreške opasnije od slučajnih pogrešaka. Nasumice, slučajne pogreške nastaju zbog nepredvidivih promjena u očitanju mjernih uređaja ili promatračeve nesposobnosti da interpretira instrumentalno očitanje.

eliminacija

Sustavne pogreške mogu se otkloniti korištenjem odgovarajuće tehnike, kalibriranja opreme i korištenjem standarda. Sustavne pogreške obično nastaju pogrešnim ljudskim tumačenjima ili promjenama u okolini tijekom eksperimenata, koje je teško u potpunosti ukloniti. Ponovljena mjerenja istim instrumentom niti otkrivaju niti uklanjaju sustavnu pogrešku. U principu, sve sustavne pogreške mogu se eliminirati, ali uvijek će ostati neke slučajne pogreške u bilo kojem mjerenju. Slučajne pogreške, međutim, mogu se umanjiti uzimajući u prosjeku veliki broj opažanja.

Sustavna naspram slučajne pogreške: Usporedni grafikon

Sažetak sistemske nasumične pogreške

U principu, sve sustavne pogreške mogu se eliminirati, ali uvijek će ostati neke slučajne pogreške u bilo kojem mjerenju. Slučajne pogreške, međutim, mogu se umanjiti uzimajući u prosjeku veliki broj opažanja. Sustavne pogreške obično nastaju pogrešnim ljudskim tumačenjima ili promjenama u okolini tijekom eksperimenata, koje je teško u potpunosti ukloniti. Zbog toga su sustavne pogreške potencijalno opasnije od slučajnih pogrešaka. Međutim, sustavne pogreške mogu se otkloniti korištenjem odgovarajuće tehnike, kalibriranja opreme i korištenjem standarda.