۲۰ امتحان نهایی / تشخیص دقت و صحت اندازه‌گیری
مهارت پژوهشی · اندازه‌گیری

دقت و صحت اندازه‌گیری را چگونه از هم تشخیص بدهیم؟

دقت به نزدیکی اندازه‌گیری‌های تکراری به یکدیگر مربوط است و صحت به نزدیکی نتیجه به مقدار مرجع. ممکن است داده‌ها بسیار نزدیک به هم باشند اما همگی از مقدار درست فاصله داشته باشند.

دقت: نزدیکی به هم · صحت: نزدیکی به مرجع

دو پرسش جدا برای دو مفهوم

برای دقت بپرسید «اندازه‌گیری‌های تکراری چقدر کنار هم‌اند؟» و برای صحت بپرسید «نتیجه چقدر به مقدار مرجع نزدیک است؟». پاسخ به یکی، دیگری را خودکار مشخص نمی‌کند.

جمع‌شدن داده‌ها دور یک مقدار غلط، دقت بالا و صحت پایین می‌سازد.

همیشه الگوی پراکندگی و جایگاه آن نسبت به مرجع را جداگانه بررسی کنید.

الگوی سه‌مرحله‌ای تشخیص

۱پراکندگی

فاصلهٔ اندازه‌گیری‌های تکراری از هم را ببینید.

۲مرجع

مرکز یا مقدار نماینده را با مرجع مقایسه کنید.

۳داوری

دقت و صحت را جدا و دلیل‌دار بنویسید.

چهار حالت اصلی

الگوی دادهدقتصحت
نزدیک به هم و نزدیک مرجعبالابالا
نزدیک به هم و دور از مرجعبالاپایین
پراکنده اما پیرامون مرجعپایینمی‌تواند در مقدار نماینده مناسب باشد
پراکنده و دور از مرجعپایینپایین

نمونهٔ ساختاری پاسخ

وضعیت فرضی: چند اندازه‌گیری بسیار نزدیک به هم‌اند، اما همه از مقدار مرجع بیشترند.

پاسخ: دقت اندازه‌گیری‌ها بالاست، زیرا پراکندگی آن‌ها کم است؛ اما صحت پایین است، چون مجموعه به‌طور جهت‌دار از مقدار مرجع فاصله دارد.

هر داوری یک شاهد جدا دارد: پراکندگی برای دقت و فاصله از مرجع برای صحت.

خطای تصادفی و دقت

نوسان‌های نامنظم در ابزار، خواندن یا نمونه می‌توانند اندازه‌گیری‌های تکراری را پراکنده کنند. هماهنگ‌کردن روش و تکرار سنجش به دیدن این پراکندگی کمک می‌کند. میانگین ممکن است اثر برخی نوسان‌ها را کمتر کند، اما الگوی داده باید همچنان بررسی شود.

خطای جهت‌دار و صحت

ابزار تنظیم‌نشده یا روش ثابتِ نادرست می‌تواند همهٔ اندازه‌ها را به یک سمت جابه‌جا کند. تکرار همان روش، داده‌های نزدیک به هم تولید می‌کند اما فاصله از مقدار مرجع باقی می‌ماند. اصلاح ابزار یا روش برای بهبود صحت لازم است.

اگر مقدار مرجع داده نشده باشد

بدون مقدار یا معیار معتبر، می‌توان از پراکندگی دربارهٔ دقت حرف زد اما داوری قطعی دربارهٔ صحت ممکن نیست. در پاسخ بنویسید برای سنجش صحت به مرجع نیاز است و مقدار آن را حدس نزنید.

نقش ابزار و کوچک‌ترین تقسیم

توان تفکیک ابزار بر جزئیاتی که می‌توان گزارش کرد اثر می‌گذارد. تعداد رقم‌های جواب نباید بیش از ظرفیت اندازه‌گیری وانمود شود. با این حال، خواندن رقم‌های بیشتر به‌تنهایی صحت را تضمین نمی‌کند؛ تنظیم ابزار و روش نیز مهم‌اند.

دقت محاسبه با دقت اندازه‌گیری

استفاده از رقم‌های زیاد در ماشین‌حساب، دادهٔ اولیه را دقیق‌تر نمی‌کند. نتیجه باید با کیفیت و رقم‌های معنادار داده‌ها سازگار باشد. مسیر محاسبهٔ درست نیز خطای موجود در اندازه‌گیری اولیه را حذف نمی‌کند.

خطاهای رایج

  • یکی‌گرفتن نزدیکی داده‌ها به هم و نزدیکی به مرجع؛
  • داوری دربارهٔ صحت بدون داشتن مقدار مرجع؛
  • فرض اینکه تکرار زیاد خطای جهت‌دار را حذف می‌کند؛
  • تکیه بر تعداد رقم‌های نمایشگر به‌عنوان نشانهٔ صحت؛
  • گزارش یک داوری مشترک برای دقت و صحت؛
  • نادیده‌گرفتن دادهٔ دور یا الگوی جهت‌دار.

تمرین نمودار هدف

چهار مجموعه نقطه پیرامون یک مرکز رسم کنید: فشرده و مرکزی، فشرده و دور، پراکنده و مرکزی، پراکنده و دور. برای هرکدام دو جملهٔ جدا دربارهٔ دقت و صحت بنویسید و دلیل را به جایگاه نقطه‌ها وصل کنید.

چک‌لیست پایان پاسخ

  • آیا پراکندگی تکرارها را برای دقت بررسی کرده‌ام؟
  • آیا مقدار نماینده را با مرجع سنجیده‌ام؟
  • آیا دقت و صحت را جدا داوری کرده‌ام؟
  • آیا نوع خطای احتمالی با الگو سازگار است؟
  • آیا بدون مرجع دربارهٔ صحت حکم قطعی نداده‌ام؟