دقت و صحت در نمونه برداری

در عملیات نمونه برداری و تجزیه نمونه همیشه خطاهای اندازه گیری و آزمایشگاهی وجود دارد. بررسی کننده باید از منبع این خطاها و اثرات آنها در ارزشیابی نتایج با اطلاع باشد. این خطاها ممکن است معین باشند یا اتفاقی بهرحال اصل صحت و دقت باید مورد توجه باشد. با وجود آنکه دو کلمه صحت و دقت از نظر معنی کاملا با یکدیگر تفاوت دارند اغلب بجای هم بکار برد ه می شوند.

صحت  (Accuracy)

کلمه صحت درستی آزمایش را معنی می دهد. صحت را عدم وجود انحراف نیز می توان تعریف کرد و آن زمانی است که اختلاف بین معدل اندازه گیری های مکرر با معدل واقعی یک جمعیت صفر باشد . مقدار کمی صحبت معادل خطا ( Error) بصورت زیر تعریف شده است:

Error = Observed Value – True Value

بعد از انجام مکرر یک آزمایش و بدست آوردن تعدادی عدد که مطمئنا آن مقادیر به مفهوم واقعی کلمه دقیق هستند، هنوز نمی دانیم که آیا خطای ناشناخته یا خطای ثابتی وارد آزمایش شده است یا خیر. برای مثال در اندازه گیری درجه حرارت امکان دارد خطایی در علامت داشتن دماسنج وجود داشته باشد. در اینصورت درجه حرارت  یادداشت شده گرچه خیلی دقیق است اما احتمالا کاملا نادرست می باشد .

کلمه صحبت تفاوت بین مقدار اندازه گیری و مقدار واقعی را بررسی می کند. دقت خوب دلیل صحت نیست ، ولی صحت غیرممکن است بدون دقت خوب باشد . برای داشتن صحت زیاد می توان مقدار کافی شمارش از یک اندازه گیری را با دقت خوب بدست آورد و از روش مناسب آماری استفاده کرد.

.کلمه صحت احتیاج به صفتی دارد که آن را توصیف نماید. وقتی گفته می شود نتیجه ای صحت دارد. بدین معنی است که آزمایش دقیقا درست است. اما فقط در بعضی مواد می توان واقعا مقدار حقیقی کمیتی را اندازه گرفت. از این رو نتیجه می گیریم که استفاده از کلمه دقت باید توام با صحبت از درجه بالا و یا صحبت از درجه پایین باشد. نه اینکه فقط از کلمه صحت برای بیان آزمایشی استفاده کرد . لذا این ارزش ، دارای ارزش کیفی بوده بویژه در شرایطی که امکان محاسبه ارزش کمی وجود نداشته باشد .

تا دستگاه های سنجش قرائت مستقیم مانند دستگاه های جستجوی گازها و بخارات قابل احتراق و رنگ سنج و گازهایهای رنگ سنج برای بررسی مقدماتی مناسب است.

حتما بخوانید: خطای انسانی و نمونه حوادث آن

 دقت (Precision):

کلمه دقت به قابلیت اعتماد تکرار اندازه گیری و تعداد ارقام معنی دار آن اطلاق می شود. مقدار کمی دقت را معدل انحرافات (Average deviation) و با دامنه تغییرات ((Range تعريف می نمایند. و در این دامنه امکان وقوع خطاهای اتفاقی وجود دارد. قابل توجه است بدانیم یک نتیحه ممکن است بی نهایت دقیق ولی در عین حال بشدت نادرست باشد. مقدار این خطاها را تنها می توان با اجرای اندازه گیری با چند دستگاه مختلف و احتمالا با روشهای گوناگون بدست آورد, با مقایسه یک چنین روشی مقدور نباشد باید آنرا تخمین زد.

بطور مثال درجه حرارت محیطی را با دو دماسنج اندازه می گیریم بفرض دماسنج اول با حداقل شمارش یکدهم درجه و دیگری با حداقل شمارش یک صدم درجه باشد . با دماسنج اول  درجه حرارت   2/0± 2/25 و با دماسنج د وم  02/0± 18/25 درجه می خوانیم. عدد خوانده شده با دماسنج دوم یا چهاررقم  معنی دار دقت بیشتری را داراست . در این حالت از کلمه دقت برای بیان ارقام معنی دار استفاده می کنیم و با اطمینان مقدار اندازه گیری را نوشته و دماسنج دوم ا حداقل شمارش 0.01 درجه را وسیله دقیق تری به حساب می اوریم. اگر اندازه گیری درجه حرارت را با یک دماسنج چند بار تکرار نمائیم چنانچه اعداد حاصل تفاوت های اندکی با یکدیگر نشان دهند می توان قبول کرد که روش اندازه گیری دقتش بالا است و نتیجتا روش مورد استفاده دقیق است. به طور خلاصه کلمه دقت دلالت بر تعداد دفعات تکرار آزمایش و تغداد ارقامی دارد که می توان با اطمینان کامل بدست آورد. حال چگونگی بیان دقت را به روش کمی بررسی می نمائیم. یکی از طرق مطالعه, مقدار عدم اطمینان ارقام نا مطمئن می باشد. اگر درجه حرارت محیطی  02/0± 24/25درجه باشد. مقدار 0.02 میزان دقت را نشان می دهد. چنین مقداری دقت حداقل شمارش و یا گاهی دقت اعشاری نامیده می شود . با توجه به اینکه واحد آن همان واحد کمیت مورد اندازه گیری است. همچنین میزان دقت آزمایش رامی توان دقت نسبی و یا عدم اطمینان نسبی مقدار اندازه گیری شده تعریف نمود. این مقدار از تقسیم دقت حداقل شمارش بر مقدار اندازه گیری شده بدست می آید و نتیجه بر حسب قسمت درصد (درصد) و یا در هزار بیان می گردد. محاسبه دقت نسبی در مثال زیر نشان داده شده است.

حتما بخوانید: نمونه برداری از آلوده کننده های محیط کار

مثال : دقت شمارش و دقت نسبی دو مقدار 01/0± 24/25 و 01/0± 26/125 گرم برحسب درصد چقدر است؟

حل : در هر دو حالت دقت حداقل شمارش 0.01 گرم می باشد، دقت های نسبی برابرند.

مشاهده می گردد. که دقت حداقل شمارش به دستگاه مورد اندازه گیری و دقت نسبی به عددی که از اندازه گیری بدست می آید بستگی دارد. در نظر داشته باشید که دقت نسبی واحد با دیمانسیون ندارد.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید: