第二讲 实验误差及其控制
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
⑴ 单向性。 偏差的方向一致（偏高或低）；
⑵ 可消除性。找出原因，通过合理设计或控
制原因，即可基本消除或减小至最小程度。
系统误差的种类
1. 方法技术误差 是由于分析的方法和技术 本身的原因引起的误差。如选用的方法不当、
技术熟练程度差、操作规程错误、量的概念和
时间概念不强以及检验质量控制不严等。 2 ．仪器和试剂误差 主要表现在设备条件方面， 包括各种检测仪器、仪表、器械、测量工具及 实验室各种常用的物品等。凡是由于实验过程
系统误差的种类
6．主观误差
是研究者在观察结果时自觉或不自觉地带有主观片 面性所造成的。研究者总是希望实验结果能与设计假说 符合，所以在观察结果时可能将符合主观愿望的结果一 律保留，不符合主观愿望的结果则寻找借口予以排除。
要避免主观误差给研究结果或结论带来不应有的影 响，研究者必须坚持实事求是的科研准则，是即是，非 即非，否则即使一时能自圆其说，但最终仍经不住实践 的检验。
2 ( x x ) 先将各个离均差平方，即 ，再求离 2 ( x x ) 均差平方和，即Σ ，简称平方和，记
为SS；由于离差平方和常随样本大小而 改变，为了消除样本大小的影响，用平方 2 ( x x ) /n 和除以样本大小，即Σ ，求出离均 差平方和的平均数； 统计量Σ称为均方（mean square缩写为 MS）,又称样本方差，记为S2，即 2 2 ( x x ) 2 S = ( x x ) / n 1 Sd
系统误差的种类
4．顺序误差 是一种特殊形式的条件误差。 实验总是有先有后按照一定的顺序进行，生物的许 多机能和反应性都有随着时间有节律性动摇的特性，如
果将实验组与对照组的实验顺序固定，就忽略了时间变
化影响实验效应的因素；另外顺序误差也体现在实验操 作者的精力和体力的疲劳方面.
所以最后结果中的差别，很难明确地说明是实验因
性能的微小变化等。
随机误差的种类
2 抽样误差(sampling error)
是抽样的样本与总体之间总是存在着
或多或少的差异。总体（popu1ation）是
研究对象的全体；样本（sample）是从总
体中抽取的一部分个体。
在科研中几乎都是用抽样的研究方法
来说明被研究对象的总体。
为了准确地表示样本内各个观测值的变异 程度，人们首先会考虑到以平均数为标准， 求出各个观测值与平均数的离差， 即 ( x x )，称为离均差。虽然离均差能表 达一个观测值偏离平均数的性质和程度， 但因为离均差有正、有负，离均差之和为 零，即Σ ( x x )=0，因而不能用离均差 之和Σ ( x x 来表示资料中所有观测值的 ) 总偏离程度。
病室内的温度、湿度、照明、声响、营养饮食乃 至医务人员的服务态度等诸方面大致相同。如果 实验的工作量不大时，最好能集中在同一时间内 一气呵成，如果实验时间需要很长，则必须控制
Hale Waihona Puke Baidu
环境条件中重要因素的恒定。
实验条件控制的不好，就会发生处理因素与
非处理因素的交叉，甚至无法判断某些实验结果
是哪个实验因素造成的。
中所用器具的不准确性造成的误差，皆属仪器
误差．
系统误差的种类
3．条件误差
主要表现在受试对象所处的环境条件和 实验室环境条件二方面。实验条件控制不好， 如季节、时间、温度、pH值、受试因素未标准 化与固定化（如药材的产地、采取的时间……） 等，往往使所获得的观测数值不同，这种差别
一般称为条件误差。
环境条件的变化体现在时间与空间上，为
实验误差及其控制
魏敏杰 陈 杰 阮 强 王振宁 单凤平 孟繁浩 富伟能 陈 磊
中国医科大学
反映事物总体真正的实际值称为真值 （true value)，实验所得到的观测值 与真值之间所存在的差距称为误差 （error)。 在整个实验过程中，从抽样、分组， 直到施加处理因素及收集数据资料， 都可能受到各种各样干扰因素的影响， 因此所获得的实验数值往往不能与总 体的真值完全符合，这点已经被无数 的科研工作所证实．
系统误差的种类
5.分配误差
是由分组不够合理所造成。在分组过程中，由于方法 上的不当，往往会出现一些偏性。如验证某一新疗法或新 药的疗效时，或是通过实验来实现研究者的主观愿望时， 常常自觉或不自觉地把病情较轻或是容易治愈的患者编入 实验组，以便取得更多的阳性数。因为这种意愿，首先就 会在主观意识中形成一种偏性，带入到分组过程而形成分 配误差。 实验中的分配误差基本上可以控制，最有效的方就是 随机分组。
素的效应还是隐藏在固定顺序中的顺序误差所造成的。
当不同的组不是同时进行，而是按一定顺序
先后进行实验时，如果时间拖得较久，即可能发
生误差。当在同一个体按一定顺序先后进行不同
处理时，如果时间相隔较短，先前的处理可能影
响机体对后继处理的反应。 防止顺序误差较好的办法是在实验的顺序中 适当的采用随机化原则。
避免条件误差的产生，要求实验组与对照组的
处理和观察均应在同一时间和空间内进行，不
能一前一后，也不能两地分置，对实验组和对 照组的受试对象应遵照公平对待和条件等同的 原则。 比如不能将实验组的动物放置在阳光充足，
通风良好，饮食、供水及时的场所，而对照组
的动物放在阴冷潮湿的角落，饮食和供水也不 及时。
如果研究的对象是病人，应使二组病人所处
随机误差(random
error)
排除系统误差后随机发生的误差， 包括偶然误差和抽样误差，具有可变性 和不可避免性。
随机误差的种类
1 偶然误差 (accidental error)
是由一些暂时无法控制的微小因素所
造成的误差。
偶然误差几乎不可避免，误差的大
小完全由偶然性来决定，例如实验过程中
微小气候与周围电磁场的微小变动，仪器
n 1
实际工作中，
往往是未知的， 一般可用样本标准差s代替 ：
实验误差（experimental error)
实验所得到的观测值与客观存在
的真值之间的差距（非主观原因）。
系统误差
随机误差 过失误差
• 系 统 误 差 ( systematic error)
由某种固定的原因 ( 如方法技术 、仪器和 试剂、实验条件、顺序等）所造成的误差。
系统误差二个重要特性：
⑵ 可消除性。找出原因，通过合理设计或控
制原因，即可基本消除或减小至最小程度。
系统误差的种类
1. 方法技术误差 是由于分析的方法和技术 本身的原因引起的误差。如选用的方法不当、
技术熟练程度差、操作规程错误、量的概念和
时间概念不强以及检验质量控制不严等。 2 ．仪器和试剂误差 主要表现在设备条件方面， 包括各种检测仪器、仪表、器械、测量工具及 实验室各种常用的物品等。凡是由于实验过程
系统误差的种类
6．主观误差
是研究者在观察结果时自觉或不自觉地带有主观片 面性所造成的。研究者总是希望实验结果能与设计假说 符合，所以在观察结果时可能将符合主观愿望的结果一 律保留，不符合主观愿望的结果则寻找借口予以排除。
要避免主观误差给研究结果或结论带来不应有的影 响，研究者必须坚持实事求是的科研准则，是即是，非 即非，否则即使一时能自圆其说，但最终仍经不住实践 的检验。
2 ( x x ) 先将各个离均差平方，即 ，再求离 2 ( x x ) 均差平方和，即Σ ，简称平方和，记
为SS；由于离差平方和常随样本大小而 改变，为了消除样本大小的影响，用平方 2 ( x x ) /n 和除以样本大小，即Σ ，求出离均 差平方和的平均数； 统计量Σ称为均方（mean square缩写为 MS）,又称样本方差，记为S2，即 2 2 ( x x ) 2 S = ( x x ) / n 1 Sd
系统误差的种类
4．顺序误差 是一种特殊形式的条件误差。 实验总是有先有后按照一定的顺序进行，生物的许 多机能和反应性都有随着时间有节律性动摇的特性，如
果将实验组与对照组的实验顺序固定，就忽略了时间变
化影响实验效应的因素；另外顺序误差也体现在实验操 作者的精力和体力的疲劳方面.
所以最后结果中的差别，很难明确地说明是实验因
性能的微小变化等。
随机误差的种类
2 抽样误差(sampling error)
是抽样的样本与总体之间总是存在着
或多或少的差异。总体（popu1ation）是
研究对象的全体；样本（sample）是从总
体中抽取的一部分个体。
在科研中几乎都是用抽样的研究方法
来说明被研究对象的总体。
为了准确地表示样本内各个观测值的变异 程度，人们首先会考虑到以平均数为标准， 求出各个观测值与平均数的离差， 即 ( x x )，称为离均差。虽然离均差能表 达一个观测值偏离平均数的性质和程度， 但因为离均差有正、有负，离均差之和为 零，即Σ ( x x )=0，因而不能用离均差 之和Σ ( x x 来表示资料中所有观测值的 ) 总偏离程度。
病室内的温度、湿度、照明、声响、营养饮食乃 至医务人员的服务态度等诸方面大致相同。如果 实验的工作量不大时，最好能集中在同一时间内 一气呵成，如果实验时间需要很长，则必须控制
Hale Waihona Puke Baidu
环境条件中重要因素的恒定。
实验条件控制的不好，就会发生处理因素与
非处理因素的交叉，甚至无法判断某些实验结果
是哪个实验因素造成的。
中所用器具的不准确性造成的误差，皆属仪器
误差．
系统误差的种类
3．条件误差
主要表现在受试对象所处的环境条件和 实验室环境条件二方面。实验条件控制不好， 如季节、时间、温度、pH值、受试因素未标准 化与固定化（如药材的产地、采取的时间……） 等，往往使所获得的观测数值不同，这种差别
一般称为条件误差。
环境条件的变化体现在时间与空间上，为
实验误差及其控制
魏敏杰 陈 杰 阮 强 王振宁 单凤平 孟繁浩 富伟能 陈 磊
中国医科大学
反映事物总体真正的实际值称为真值 （true value)，实验所得到的观测值 与真值之间所存在的差距称为误差 （error)。 在整个实验过程中，从抽样、分组， 直到施加处理因素及收集数据资料， 都可能受到各种各样干扰因素的影响， 因此所获得的实验数值往往不能与总 体的真值完全符合，这点已经被无数 的科研工作所证实．
系统误差的种类
5.分配误差
是由分组不够合理所造成。在分组过程中，由于方法 上的不当，往往会出现一些偏性。如验证某一新疗法或新 药的疗效时，或是通过实验来实现研究者的主观愿望时， 常常自觉或不自觉地把病情较轻或是容易治愈的患者编入 实验组，以便取得更多的阳性数。因为这种意愿，首先就 会在主观意识中形成一种偏性，带入到分组过程而形成分 配误差。 实验中的分配误差基本上可以控制，最有效的方就是 随机分组。
素的效应还是隐藏在固定顺序中的顺序误差所造成的。
当不同的组不是同时进行，而是按一定顺序
先后进行实验时，如果时间拖得较久，即可能发
生误差。当在同一个体按一定顺序先后进行不同
处理时，如果时间相隔较短，先前的处理可能影
响机体对后继处理的反应。 防止顺序误差较好的办法是在实验的顺序中 适当的采用随机化原则。
避免条件误差的产生，要求实验组与对照组的
处理和观察均应在同一时间和空间内进行，不
能一前一后，也不能两地分置，对实验组和对 照组的受试对象应遵照公平对待和条件等同的 原则。 比如不能将实验组的动物放置在阳光充足，
通风良好，饮食、供水及时的场所，而对照组
的动物放在阴冷潮湿的角落，饮食和供水也不 及时。
如果研究的对象是病人，应使二组病人所处
随机误差(random
error)
排除系统误差后随机发生的误差， 包括偶然误差和抽样误差，具有可变性 和不可避免性。
随机误差的种类
1 偶然误差 (accidental error)
是由一些暂时无法控制的微小因素所
造成的误差。
偶然误差几乎不可避免，误差的大
小完全由偶然性来决定，例如实验过程中
微小气候与周围电磁场的微小变动，仪器
n 1
实际工作中，
往往是未知的， 一般可用样本标准差s代替 ：
实验误差（experimental error)
实验所得到的观测值与客观存在
的真值之间的差距（非主观原因）。
系统误差
随机误差 过失误差
• 系 统 误 差 ( systematic error)
由某种固定的原因 ( 如方法技术 、仪器和 试剂、实验条件、顺序等）所造成的误差。
系统误差二个重要特性：