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實驗結果的準確度和精密度

理化聯科

2021.6.29

實驗人員在進行樣品分析時，往往要平行分析多次，然后取幾次結果的平均值作為該組分析結果的代表。但是測得的平均值和真實數值之間基本都會存在著差異，這種差異稱之為誤差（隨機誤差和系統誤差）。分析結果的誤差是難以避免的，因此我們要特別關注分析測試中產生誤差的原因和誤差出現的規律，要對分析結果的可靠性和可信賴程度做出合理判斷，以減少隨機誤差的產生。同時分析儀器也應該致力于儀器本身精度的提升，減少系統誤差，這樣才能滿足科研及質檢工作日益增長的需要。

無論科研單位還是工廠實驗室，在采購儀器時都會關心儀器的精度。那么，到底什么是精度，先來看幾個概念：

誤差

測量值與真實值接近的程度稱為準確度，兩者之差叫誤差。誤差是對準確度的描述，誤差越小，分析結果的準確度越高。

偏差

個別測定值與測定的平均值之差稱為偏差，它用來衡量測定結果的精密度高低。偏差越小，分析結果的精密度越高。

正確度

正確度代表系統誤差，是指多次重復測量同一樣品所得結果的平均值與一個參考值（例如，標準樣品的值）之間的一致程度。它不是一個數量，只是一個定性的描述。

精密度

精密度代表隨機偏差，是在規定的條件下，對同一或類似被測對象重復測量所得示值或測得值間的一致程度。精密度是可以通過計算得到數值的，一般用偏差、標準偏差、相對標準偏差等指標來表示。精密度是保證準確度的先決條件。但是高的精密度不一定能保證高的準確度，這種情況表明測定中隨機誤差小，但系統誤差可能仍然較大。

準確度

準確度不等同于精密度，是指被測樣品的測試結果與真實值之間的一致程度。對同一被測對象重復測量所得示值與真實值的一致程度稱作精確度，它用來描述隨機誤差。準確度是精確度和正確度的綜合，即準確度受隨機誤差和系統誤差的綜合影響。準確度高，測定結果也越接近真實值。但目前準確度和精確度等上述概念常被混用。

標準偏差(SD)?

是一種度量數據分布的分散程度之標準，用以衡量數據值偏離算術平均值的程度。標準偏差越小，這些值偏離平均值就越少，反之亦然。標準偏差的大小可通過標準偏差與平均值的倍率關系來衡量。

相對標準偏差(RSD)

又叫標準偏差系數、變異系數、變動系數等，由標準偏差除以相應的平均值乘100%所得值，可在檢驗檢測工作中分析結果的精密度。

綜上所述，由于真值是難以獲得的，所以通常大家所說的精度，一般包括了精密度和正確度，精度（正確度）越高，誤差越小，儀器的重復性和重現性就越好。

隨著中美關系日益緊張，為了不在科研上被“卡脖子”，發展高品質的“中國制造”迫在眉睫，而不注重產品研發，僅通過虛標重復性和重現性指標獲得市場只會敗壞國產儀器的名聲。為了改變這種局面，在氣體吸附分析儀領域，楊正紅先生率領在國內外物理吸附企業耕耘近30年的資深專家和從業者聯合組建了理化聯科（北京）儀器科技有限公司（PhysiChem Instruments Ltd.），通過國際合作，自主創新，厚積薄發，以革命性的新一代iPore系列32位物理吸附分析儀為先導，工以匠心，追求極致，引領比表面積分析的重復性和重現達到嶄新的高度！

ipore系列物理吸附儀從影響比表面積測定的因素入手，嚴格控制因溫度、體積和壓力測量帶來的誤差，采用了一系列新技術，配合全自動智能脫氣站，建立了新一代物理吸附儀的技術標準。它包括以下最新技術：

全域自動恒溫系統：擁有雙路進氣預熱及 0.02℃高精度恒溫系統，可根據需要在 35-50℃之間。設定恒定溫度；實時顯示全區域氣路和歧管的系統溫度，克服環境帶來的誤差。
壓敏死體積恒定專利技術：通過壓力傳感器和伺服反饋電梯精確控制液氮液位，保持分析過程中死體積恒定,極大減少系統體積帶來的誤差。
32位芯片及電路系統：采用全新 32 位芯片及電路系統，相比24位系統，壓力傳感器分析精度提升30倍以上，確保超低比表面測量的極致精度。
智能化脫氣系統：減少樣品前處理時人為的操作誤差。

比表面分析新技術及其能力驗證

iPore 400 是理化聯科綜合運用以上技術最新開發的按照歐洲標準設計制造的全新一代4站和6站比表面和孔徑分析儀，專門為了解決超低比表面材料的質量控制的痛點問題。