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Tutorial MenueStatistikLerneinheit 2 von 4

Fehler und Abweichungen

Fehlertypen

Neben den so genannten groben Fehlern (unpräziser Zollstock, Maßband für Mikromessungen) spielen zwei Fehlertypen eine Rolle: statistische Fehler und systematische Fehler.

Statistische (zufällige) Fehler (engl. error)

Sie bestimmen die Präzision (engl. precision) und damit die Reproduzierbarkeit eines Verfahrens. Sie sind unvermeidbar und nicht charakterisierbar.

Die Reproduzierbarkeit ist ein Maß für die Streuung zwischen Zufallsvariablen.

Systematische Fehler (engl. bias)

Sie beeinflussen die Richtigkeit (engl. accuracy, trueness) eines Analyseverfahrens.

Sie sind die Abweichungen der Ergebnisse vom wahren Wert und werden durch störende Einflüsse (nicht erwartete Komponenten) oder fehlerhafte Messtechnik (falsche Methode, fehlerhaftes Gerät, verzogener Zollstock) verursacht. Sie können nur durch Vergleichsmessungen

  • mit anderer Technik
  • in anderen Labors
  • durch Ringversuche

entdeckt werden, jedoch nicht durch Wiederholungsmessungen.

Eine häufig benutze Darstellung des Erwartungswertes eines Testergebnisses ist der Mittelwert. In diesem Fall stellt der bias die Abweichung zwischen dem Mittelwert einer Anzahl von Ergebnissen und dem anerkannten Referenzwert dar. Dies wird in der analytischen Chemie meist als systematischer Fehler bezeichnet.

Hinweis
Häufig wird auch accuracy als Gesamtfehler verwendet. Leider sind die DIN- und ISO-Normen uneinheitlich.

Da der wahre Wert meist nicht bekannt ist, wird versucht, diesen durch Reduzieren aller systematischen Fehlerquellen bestmöglichst anzunähern und durch Vielfachmessungen die Unsicherheit des ermittelten Wertes zu reduzieren.

Applet: Systematischer und zufälliger Fehler

Abb.1
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