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Begriffe der Analytik

Bias (Verzerrung)

Fehler werden in grobe Fehler, verursacht durch menschliches Verhalten, sowie zufällige (statistische) und systematische Fehler (Bias) eingeteilt.

Definition
Bias ist der Unterschied zwischen dem erwarteten Wert eines Testergebnisses und dem anerkannten Referenzwert.

Die Differenz zwischen erwartetem Wert und Referenzwert kann als Fehler (Bias) und als Übereinstimmung (Richtigkeit) bewertet werden:

| x ¯ x R e f | .

Der erwartete Wert (Erwartungswert) ist hier ein Mittelwert x ¯ aus n Werten x i :

x ¯ = 1 n i = 1 n x i .

Der Referenzwert x R e f ist ein festgelegter Wert.

Der Bias stellt den gesamten systematischen Fehler (als Gegenstück zum zufälligen Fehler) dar.

Es können eine oder auch mehrere systematische Fehlerkomponenten zum Bias beitragen. Eine größere systematische Abweichung vom anerkannten Referenzwert wird durch einen größeren Biaswert wiedergespiegelt. Eine häufig benutzte 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.

Beispiel

Eine Anzahl von Ergebnissen für die Bestimmung von Cd2+ in einem zertifizierten Referenzmaterial, z.B. einem Fluss-Sediment, ergab einen Mittelwert von 3,50   mg kg-1 . Der anerkannte Referenzwert beträgt 2,50   mg kg-1 . Der Bias berechnet sich somit zu 3,50 2,50   mg kg-1 = 1,00   mg kg-1 .

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