- จะคำนวณข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบได้อย่างไร?
- ความคงที่และสัดส่วน
- ข้อผิดพลาดทางเคมีอย่างเป็นระบบ
- ข้อผิดพลาดทางฟิสิกส์อย่างเป็นระบบ
- ตัวอย่างข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ
- อ้างอิง
ระบบผิดพลาดเป็นสิ่งหนึ่งที่เป็นส่วนหนึ่งของการทดลองหรือข้อผิดพลาดเชิง (ข้อผิดพลาดการวัด) และที่มีผลต่อความถูกต้องของผล เรียกอีกอย่างว่าข้อผิดพลาดที่กำหนดเนื่องจากเวลาส่วนใหญ่สามารถตรวจพบและกำจัดได้โดยไม่ต้องทำการทดลองซ้ำ
ลักษณะสำคัญของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบคือค่าสัมพัทธ์คงที่ นั่นคือไม่แตกต่างกันไปตามขนาดของตัวอย่างหรือความหนาของข้อมูล ตัวอย่างเช่นสมมติว่าค่าสัมพัทธ์คือ 0.2% หากมีการวัดซ้ำภายใต้เงื่อนไขเดียวกันข้อผิดพลาดจะยังคงอยู่ 0.2% จนกว่าจะได้รับการแก้ไข
ในห้องปฏิบัติการเทคนิคที่ไม่ดีหรือขั้นตอนที่ไม่ถูกต้องในวิธีการใด ๆ จะกลายเป็นข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่ส่งผลต่อความแม่นยำของผลลัพธ์ ที่มา: Jarmoluk ผ่าน Pixabay
โดยทั่วไปข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบขึ้นอยู่กับการจัดการเครื่องมือที่ไม่เหมาะสมหรือความล้มเหลวทางเทคนิคโดยนักวิเคราะห์หรือนักวิทยาศาสตร์ ตรวจพบได้ง่ายเมื่อเปรียบเทียบค่าการทดลองกับค่ามาตรฐานหรือค่าที่ได้รับการรับรอง
ตัวอย่างของข้อผิดพลาดในการทดลองประเภทนี้เกิดขึ้นเมื่อเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์เทอร์มอมิเตอร์และสเปกโตรโฟโตมิเตอร์ไม่ได้รับการปรับเทียบ หรือในกรณีที่ไม่มีการอ่านกฎที่ดีเวอร์เนียกระบอกสูบที่สำเร็จการศึกษาหรือบิวเรต
จะคำนวณข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบได้อย่างไร?
ข้อผิดพลาดของระบบส่งผลต่อความแม่นยำทำให้ค่าการทดลองสูงหรือต่ำกว่าผลลัพธ์จริง ผลลัพธ์หรือมูลค่าที่แท้จริงเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นผลลัพธ์ที่ได้รับการตรวจสอบอย่างละเอียดถี่ถ้วนโดยนักวิเคราะห์และห้องปฏิบัติการหลายแห่งซึ่งสร้างตัวเองเป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบ
ดังนั้นเมื่อเปรียบเทียบค่าทดลองกับค่าจริงจะได้ความแตกต่าง ยิ่งความแตกต่างนี้มากเท่าใดค่าสัมบูรณ์ของข้อผิดพลาดในระบบก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ตัวอย่างเช่นสมมติว่ามีการนับปลา 105 ตัวในถัง แต่ทราบล่วงหน้าหรือจากแหล่งอื่นว่าจำนวนจริงคือ 108 ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบจึงเป็น 3 (108-105) เรากำลังเผชิญกับข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบหากการนับปลาซ้ำเราได้ปลา 105 ตัวซ้ำแล้วซ้ำเล่า
อย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญกว่าการคำนวณค่าสัมบูรณ์ของข้อผิดพลาดนี้คือการกำหนดค่าสัมพัทธ์:
ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ = (108-105) ÷ 108
= 0.0277
เมื่อแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์เรามี 2.77% นั่นคือข้อผิดพลาดของการนับมีน้ำหนัก 2.77% สำหรับจำนวนปลาที่แท้จริง หากตอนนี้รถถังมีปลา 1,000 ตัวและนับจำนวนปลาที่ลากด้วยข้อผิดพลาดที่เป็นระบบเดียวกันก็จะมีปลาน้อยกว่าที่คาดไว้ 28 ตัวไม่ใช่ 3 ตัวที่เกิดขึ้นกับรถถังขนาดเล็ก
ความคงที่และสัดส่วน
ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบมักจะคงที่เพิ่มและสัดส่วน ในตัวอย่างข้างต้นข้อผิดพลาด 2.77% จะคงที่ตราบเท่าที่การวัดซ้ำภายใต้เงื่อนไขเดียวกันไม่ว่าตู้ปลาจะมีขนาดเท่าใดก็ตาม (สัมผัสกับตู้ปลาแล้ว)
นอกจากนี้โปรดสังเกตสัดส่วนของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ: ยิ่งขนาดตัวอย่างหรือความหนาของข้อมูลมากขึ้น (หรือปริมาตรของถังและจำนวนปลา) ข้อผิดพลาดในระบบก็จะยิ่งมากขึ้น หากรถถังตอนนี้มีปลา 3,500 ตัวข้อผิดพลาดจะเท่ากับ 97 ปลา (3,500 x 0.0277) ข้อผิดพลาดสัมบูรณ์จะเพิ่มขึ้น แต่ค่าสัมพัทธ์ไม่เปลี่ยนแปลงคงที่
ถ้าจำนวนเพิ่มเป็นสองเท่าคราวนี้มีตู้ปลา 7,000 ตัวข้อผิดพลาดจะเท่ากับ 194 ปลา ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบจึงมีค่าคงที่และเป็นสัดส่วนด้วย
นี่ไม่ได้หมายความว่าจำเป็นต้องนับปลาซ้ำอีกครั้ง แต่ก็เพียงพอที่จะรู้ว่าจำนวนที่กำหนดนั้นสอดคล้องกับ 97.23% ของปลาทั้งหมด (100-2.77%) จากนั้นจำนวนปลาที่แท้จริงสามารถคำนวณได้โดยการคูณด้วยปัจจัย 100 / 97.23
ตัวอย่างเช่นหากนับปลา 5,200 ตัวจำนวนจริงจะเป็น 5,348 ปลา (5,200 x 100 / 97.23)
ข้อผิดพลาดทางเคมีอย่างเป็นระบบ
ในทางเคมีข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบมักเกิดจากการชั่งน้ำหนักที่ไม่ดีเนื่องจากเครื่องชั่งที่ไม่ได้ปรับเทียบหรือจากการอ่านปริมาตรในวัสดุแก้วไม่ดี แม้ว่าอาจดูเหมือนไม่เป็นเช่นนั้น แต่ก็ส่งผลต่อความถูกต้องของผลลัพธ์เพราะยิ่งมีมากเท่าไหร่ผลกระทบเชิงลบก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้นเท่านั้น
ตัวอย่างเช่นหากเครื่องชั่งไม่ได้รับการปรับเทียบอย่างดีและในการวิเคราะห์บางอย่างจำเป็นต้องทำการชั่งน้ำหนักหลายครั้งผลลัพธ์สุดท้ายจะอยู่ห่างไกลจากสิ่งที่คาดไว้ มันจะไม่ถูกต้องมากขึ้น สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากการวิเคราะห์วัดปริมาณอย่างต่อเนื่องด้วยบูเร็ตที่การอ่านไม่ถูกต้อง
นอกเหนือจากความสมดุลและวัสดุแก้วแล้วนักเคมียังสามารถทำผิดพลาดในการจัดการเทอร์มอมิเตอร์และ pH-meter ในความเร็วของการกวนในช่วงเวลาที่ต้องทำปฏิกิริยาในการสอบเทียบ สเปกโตรโฟโตมิเตอร์โดยถือว่ามีความบริสุทธิ์สูงในตัวอย่างหรือรีเอเจนต์เป็นต้น
ข้อผิดพลาดที่เป็นระบบอื่น ๆ ในทางเคมีอาจเกิดขึ้นเมื่อลำดับการเติมรีเอเจนต์มีการเปลี่ยนแปลงส่วนผสมของปฏิกิริยาจะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่าที่แนะนำโดยวิธีการนั้นหรือผลิตภัณฑ์จากการสังเคราะห์ไม่ได้ตกผลึกใหม่อย่างถูกต้อง
ข้อผิดพลาดทางฟิสิกส์อย่างเป็นระบบ
ในห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบเป็นเทคนิคที่มากกว่า: อุปกรณ์หรือเครื่องมือใด ๆ ที่ไม่มีการสอบเทียบที่เหมาะสมใช้แรงดันไฟฟ้าผิดการจัดกระจกหรือชิ้นส่วนที่ไม่ถูกต้องในการทดลองเพิ่มช่วงเวลามากเกินไปให้กับวัตถุที่ควรตกลงมา เนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วงท่ามกลางการทดลองอื่น ๆ
โปรดทราบว่ามีข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบที่เกิดจากความไม่สมบูรณ์ของเครื่องมือและอื่น ๆ ที่เป็นประเภทการปฏิบัติงานมากกว่าผลของข้อผิดพลาดในส่วนของนักวิเคราะห์นักวิทยาศาสตร์หรือบุคคลที่มีปัญหาซึ่งเป็นผู้ดำเนินการ
ตัวอย่างข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบ
ตัวอย่างอื่น ๆ ของข้อผิดพลาดอย่างเป็นระบบจะกล่าวถึงด้านล่างซึ่งไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นภายในห้องปฏิบัติการหรือในสาขาวิทยาศาสตร์:
- วางขนมปังไว้ที่ส่วนล่างของเตาอบโดยปิ้งให้สุกเกินกว่าที่ต้องการ
- ท่าทางไม่ดีเมื่อนั่ง
- ปิดผนึกหม้อมอคค่าเนื่องจากขาดความแข็งแรงเท่านั้น
- อย่าทำความสะอาดหม้อนึ่งของเครื่องชงกาแฟหลังจากเทนมหรืออุ่นนมแล้ว
- ใช้ถ้วยที่มีขนาดแตกต่างกันเมื่อคุณทำตามหรือต้องการทำซ้ำสูตรบางอย่าง
- ต้องการฉายรังสีดวงอาทิตย์ในวันที่อากาศร่มรื่น
-Execute chin-up บนบาร์โดยยกไหล่ขึ้นไปที่หูของคุณ
- เล่นเพลงหลายเพลงบนกีตาร์โดยไม่ต้องปรับสายก่อน
- ทอดชุบแป้งทอดโดยมีปริมาณน้ำมันไม่เพียงพอในหม้อ
- ทำการไตเตรทเชิงปริมาตรตามมาโดยไม่ต้องกำหนดมาตรฐานของสารละลายไตเตรทอีกครั้ง
อ้างอิง
- Day, R. , & Underwood, A. (1986). เคมีวิเคราะห์เชิงปริมาณ. (ฉบับที่ห้า) PEARSON Prentice Hall.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (11 กุมภาพันธ์ 2563). ข้อผิดพลาดแบบสุ่มเทียบกับ ข้อผิดพลาดของระบบ ดึงมาจาก: thoughtco.com
- เว็บวิจัยของ Bodner (เอสเอฟ) ข้อผิดพลาด กู้คืนจาก: chemed.chem.purdue.edu
- Elsevier BV (2020) ข้อผิดพลาดของระบบ ScienceDirect ดึงมาจาก: sciencedirect.com
- Sepúlveda, E. (2016). ข้อผิดพลาดของระบบ สืบค้นจาก Physics Online: fisicaenlinea.com
- María Irma García Ordaz (เอสเอฟ) ปัญหาข้อผิดพลาดในการวัด มหาวิทยาลัยอิสระแห่งรัฐอีดัลโก กู้คืนจาก: uaeh.edu.mx
- วิกิพีเดีย (2020) ข้อผิดพลาดในการสังเกต สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
- จอห์นสเปซีย์ (2018, 18 กรกฎาคม). 7 ประเภทของข้อผิดพลาดที่เป็นระบบ ดึงมาจาก: simplicable.com