계통 오차는 실험 또는 관측 오차 (측정 오차)의 일부이며, 그 결과의 정확성에 영향을 미친다. 대부분의 경우 실험을 반복하지 않고도 감지 및 제거 할 수 있으므로 결정된 오류라고도합니다.
체계적 오류의 중요한 특징은 상대 값이 일정하다는 것입니다. 즉, 샘플의 크기 나 데이터의 두께에 따라 달라지지 않습니다. 예를 들어 상대 값이 0.2 %라고 가정하면 동일한 조건에서 측정을 반복하면 오류가 수정 될 때까지 항상 0.2 %가 유지됩니다.
실험실에서 잘못된 기술이나 모든 방법의 잘못된 단계는 결과의 정확성에 영향을 미치는 체계적인 오류가됩니다. 출처 : Pixabay를 통한 Jarmoluk.
일반적으로 체계적인 오류는 기기를 부적절하게 처리하거나 분석가 또는 과학자에 의한 기술적 오류의 영향을받습니다. 실험 값을 표준 또는 인증 값과 비교할 때 쉽게 감지됩니다.
이러한 유형의 실험 오류의 예는 분석 저울, 온도계 및 분광 광도계가 보정되지 않을 때 발생합니다. 또는 규칙, 버니어, 눈금이 매겨진 실린더 또는 뷰렛을 잘 읽지 않은 경우.
체계적인 오류를 계산하는 방법은 무엇입니까?
체계적인 오류는 정확도에 영향을 미치므로 실험 값이 실제 결과보다 높거나 낮습니다. 실제 결과 또는 가치는 많은 분석가와 실험실에서 철저히 검증하여 비교 기준으로 자리 매김 한 것으로 이해됩니다.
따라서 실험 값과 실제 값을 비교하면 차이가 발생합니다. 이 차이가 클수록 체계적 오류의 절대 값이 커집니다.
예를 들어, 105 마리의 물고기가 수조에서 계산되지만, 실제 숫자가 108이라는 것이 미리 또는 다른 출처에서 알려져 있다고 가정합니다. 따라서 체계적인 오류는 3 (108-105)입니다. 물고기 수를 반복하여 105 물고기를 반복해서 얻으면 체계적인 오류에 직면합니다.
그러나이 오류의 절대 값을 계산하는 것보다 더 중요한 것은 상대 값을 결정하는 것입니다.
상대 오차 = (108-105) ÷ 108
= 0.0277
백분율로 표시하면 2.77 %입니다. 즉, 수의 오차는 실제 물고기 수에 2.77 %의 가중치를가집니다. 지금 수조에 1,000 마리의 물고기가 있고 동일한 체계적 오류를 끌어서 계속해서 세면 더 작은 수조에서 발생하는 것처럼 3 마리가 아닌 예상보다 28 마리의 물고기가 줄어 듭니다.
불변성과 비례
체계적 오류는 일반적으로 일정하고 가산 적이며 비례합니다. 위의 예에서 어항의 크기 (이미 수족관에 닿음)에 관계없이 동일한 조건에서 측정을 반복하는 한 2.77 % 오류는 일정하게 유지됩니다.
또한 체계적 오류의 비례에 유의하십시오. 표본 크기 나 데이터의 두께 (또는 수조의 부피와 물고기 수)가 클수록 체계적 오류가 커집니다. 어항에 3,500 마리의 물고기가 있다면 오류는 97 마리 (3,500 x 0.0277)가 될 것입니다. 절대 오차는 증가하지만 상대 값은 변하지 않고 일정합니다.
숫자가 두 배가된다면, 이번에는 7,000 개의 어항에서 오류는 194 개의 어항이 될 것입니다. 따라서 체계적 오류는 일정하고 비례합니다.
이것은 물고기의 수를 반복 할 필요가 있음을 의미하지 않습니다. 결정된 수가 전체 물고기의 97.23 % (100-2.77 %)에 해당한다는 것을 아는 것으로 충분할 것입니다. 거기에서 실제 물고기 수는 계수 100 / 97.23을 곱하여 계산할 수 있습니다.
예를 들어 5,200 마리의 물고기를 세었다면 실제 수는 5,348 마리 (5,200 x 100 / 97.23)가됩니다.
화학의 체계적인 오류
화학에서 체계적 오류는 일반적으로 보정되지 않은 저울로 인한 잘못된 계량 또는 유리 재료의 잘못된 부피 판독으로 인해 발생합니다. 그렇게 보이지는 않지만 결과의 정확성에 영향을 미칩니다. 더 많을수록 부정적인 영향이 더 많아지기 때문입니다.
예를 들어, 저울이 제대로 보정되지 않았고 특정 분석에서 여러 가지 계량을 수행해야하는 경우 최종 결과는 예상 한 결과에서 더 멀어집니다. 더 정확하지 않을 것입니다. 판독이 잘못된 뷰렛으로 분석이 지속적으로 볼륨을 측정하는 경우에도 마찬가지입니다.
저울 및 유리 재료 외에도 화학자들은 온도계 및 pH 미터를 취급 할 때 교반 속도, 반응이 발생하는 데 필요한 시간, 교정시 실수를 할 수 있습니다. 분광 광도계, 시료 또는 시약 등에서 고순도를 가정합니다.
화학에서 다른 체계적인 오류는 시약 첨가 순서가 변경되거나, 반응 혼합물이 방법에서 권장하는 온도보다 높은 온도로 가열되거나, 합성 생성물이 올바르게 재결정되지 않는 경우 일 수 있습니다.
물리학의 체계적인 오류
물리학 실험실에서 체계적 오류는 훨씬 더 기술적입니다. 적절한 보정이없는 장비 나 도구, 잘못된 전압 적용, 실험에서 거울이나 부품의 잘못된 배열, 떨어질 물체에 너무 많은 순간 추가 다른 실험 중에서도 중력의 영향 때문입니다.
도구의 불완전 성에서 비롯된 체계적인 오류와 작업을 수행하는 분석가, 과학자 또는 개인의 오류 산물 인 운영 유형에 더 가까운 오류가 있습니다.
체계적인 오류의 예
체계적인 오류의 다른 예는 아래에 언급되며 실험실 또는 과학 분야에서 반드시 발생할 필요는 없습니다.
-빵을 오븐 하단에 놓고 원하는 것보다 더 많이 굽습니다.
-앉을 때 자세가 좋지 않음
-힘이 부족할 때만 모카 냄비를 밀봉하십시오.
-우유를 텍스쳐링하거나 가열 한 직후 커피 머신의 스티머를 청소하지 마십시오.
-특정 레시피를 따르거나 반복하고 싶을 때 다양한 크기의 컵을 사용하세요.
-그늘진 날에 일사량을 조사하고 싶다
-어깨를 귀쪽으로 들어 올린 상태에서 바에서 친업을 실행합니다.
-현을 먼저 튜닝하지 않고 기타에서 여러 곡을 연주
-가마솥에 기름이 부족한 튀김 튀김
-적정 용액을 다시 표준화하지 않고 후속 체적 적정을 수행합니다.
참고 문헌
- Day, R., & Underwood, A. (1986). 정량 분석 화학. (제 5 판). 피어슨 프렌 티스 홀.
- Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2020 년 2 월 11 일). 무작위 오류 대. 체계적인 오류. 출처 : thoughtco.com
- Bodner 연구 웹. (sf). 오류. 출처 : chemed.chem.purdue.edu
- 엘스 비어 BV (2020). 체계적인 오류. ScienceDirect. 출처 : sciencedirect.com
- Sepúlveda, E. (2016). 체계적인 오류. Physics Online에서 복구 : fisicaenlinea.com
- 마리아 이르마 가르시아 오르다 즈. (sf). 측정 오류 문제. 이달고 주 자치 대학교. 출처 : uaeh.edu.mx
- Wikipedia. (2020). 관찰 오류. 출처 : en.wikipedia.org
- 존 스페이시. (2018, 7 월 18 일). 7 가지 유형의 체계적 오류. 출처 : simplicable.com