Mērījumu precizitātei un pareizībai ir īpaša nozīme zinātnes, inženierzinātņu, rūpniecības un statistikas jomās.

Definīcijas

  • Mērīšanas sistēmas pareizība ir tā, cik tuvu tā ir mērāmā lieluma faktiskajai (patiesajai) vērtībai. To reizēm sauc par "trueness" vai kopējo atbilstību patiesajai vērtībai.
  • Mērījumu sistēmas precizitāte ir pakāpe, kādā atkārtotu mērījumu rezultāti ir savstarpēji vienādi (maza izkliede, laba reproducējamība). To bieži raksturo ar standartnovirzi vai atkārtojamību.

Pareizības un precizitātes kombinācijas — kas tas nozīmē praksē

Mērīšanas sistēma var būt:

  • gan pareiza, gan precīza — rezultāti ir tuvi patiesajai vērtībai un atkārtoti konsekventi;
  • precīza, bet ne pareiza — atkārtotie mērījumi ir ļoti līdzīgi savā starpā, bet visi nobīdīti kopa no patiesās vērtības (sistēmātiska novirze);
  • pareiza, bet ne precīza — vidējais rezultāts ir tuvu patiesajai vērtībai, taču atsevišķie mērījumi ļoti svārstās;
  • ne ne precīza, ne pareiza — ne tuvu patiesajai vērtībai, ne konsekventa.

Piemēram, ja eksperimentā ir kāda sistemātiska kļūda tā veikšanas veidā (piemēram, neatbilstoša kalibrēšana), tad, palielinot izlases lielumu, parasti samazinās nejaušais variabilitātes efekts un uzlabojas precizitāte (atkārtojamība), bet neuzlabojas pareizība — mērījumu vidējā vērtība joprojām būs nobīdīta no patiesās vērtības. Galarezultāts var būt konsekvents, bet ne pareizs, ja sistemātiskā kļūda nav novērsta. Pretēji, sistemātiskās kļūdas novēršana (piemēram, kalibrēšana vai metodes kļūdu izmaiņas) uzlabo pareizību, bet nemaina nejaušo variabilitāti (precizitāti).

Saistītie termini un to mērīšana

Mērīšanas sistēma ir derīga, ja tā ir gan precīza, gan pareiza. Saistītie termini ietver:

  • novirze (bias) — parasti sistēmātiska atšķirība starp mērījumu vidējo un patieso vērtību; to izraisa pastāvīgi, mērķtiecīgi faktori;
  • kļūda — vispārējs termins, kas var ietvert gan nejaušo mainīgumu (random error), gan sistemātiskas kļūdas; nejaušais mainīgums tiek raksturots ar standartnovirzi vai konfidences intervālu.

Praktiski rādītāji:

  • pareizība (novirze) ≈ mērījumu vidējā vērtība − patiesā vērtība;
  • precizitāte ≈ standartnovirze vai variācijas koeficients atkārtotos mērījumos;
  • kopējā mērījumu nenoteiktība ietver gan sistemātisko, gan nejaušo komponenti.

Kā uzlabot precizitāti un pareizību

  • Lai uzlabotu pareizību: veikt kalibrāciju, labot metodes sistemātiskās kļūdas, izmantot kontrolmēģinājumus un salīdzinājumus ar atsaucēm.
  • Lai uzlabotu precizitāti: samazināt nejaušos trokšņus, palielināt mērījumu skaitu (lai samazinātu standartkļūdu), uzlabot instrumentu izšķirtspēju un stingrību mērīšanas procedūrās.
  • Regulāra kvalitātes kontrole (kontrolkartes, atkārtotas pārbaudes) palīdz atklāt gan novirzes, gan palielinātu izkliedi laika gaitā.

Kopsavilkumā, precizitāte un pareizība ir atšķirīgas, bet savstarpēji papildinošas īpašības. Rūpīga kļūdu kopsavilkuma analīze un mērījumu nenoteiktības aprēķins nodrošina uzticamus rezultātus un pareizu lēmumu pieņemšanu.