Sai số là gì?
Sai số là sự khác biệt giữa giá trị đo được hoặc tính toán được và giá trị thực tế hay chính xác của một đại lượng cụ thể. Khi ta thực hiện đo đạc nhiều lần trên một đại lượng, ta thường nhận thấy kết quả của các lần đo khác nhau, dù có cẩn thận đến đâu. Điều này làm chúng ta nhận ra rằng trong kết quả đo luôn tồn tại sai số và các kết quả chỉ là giá trị xấp xỉ.
Chúng ta sử dụng các ký hiệu sau để biểu thị sai số:
- ∆i = X – Li được gọi là sai số thực
- Vi = x – Li được gọi là sai số gần đúng
Trong đó:
- X là giá trị thực
- x là giá trị gần đúng nhất (giá trị xác suất)
- Li là giá trị đo lần thứ i
Do điều kiện đo đạc khác nhau, ∆i và Vi cũng khác nhau giữa các lần đo.
Nguyên nhân gây sai số
Có nhiều nguyên nhân gây ra sai số, nhưng chủ yếu là các nguyên nhân sau đây:
- Thiết bị đo không chính xác hoặc không tinh vi
- Người đo thiếu kỹ năng hoặc hạn chế cảm giác
- Điều kiện môi trường bên ngoài ảnh hưởng, như thời tiết, mưa gió, nhiệt độ không thường xuyên,…
Phân loại sai số
Theo quy luật xuất hiện, ta chia sai số thành các loại sau:
Sai số hệ thống
Giả sử ta sử dụng một cái thước có chiều dài 20m để đo một đoạn thẳng nào đó. Nhưng thực tế, chiều dài của thước lại là 20,001m. Kết quả của lần đo này chứa sai số 1mm, và đây được gọi là sai số hệ thống.
Sai số hệ thống có hai loại: sai số hệ thống cố định và sai số hệ thống thay đổi. Sai số hệ thống là những sai số có giá trị và dấu không đổi, lặp đi lặp lại trong tất cả các lần đo. Nguyên nhân gây sai số hệ thống có thể do thiết bị không chuẩn, đôi khi là do người đo. Sai số này có quy luật, dễ tính toán và chỉnh sửa.
Sai số ngẫu nhiên
Giả sử thước có vạch chia nhỏ nhất là 1mm, thì sai số đọc thước ở phần ước lượng nhỏ hơn 1mm được gọi là sai số ngẫu nhiên. Sai số ngẫu nhiên là những sai số có giá trị và tác động không rõ ràng đến kết quả đo, chúng xuất hiện mà không theo quy luật cố định, không đoán trước được.
Sai số ngẫu nhiên xuất hiện không phụ thuộc vào ý chí của con người và chủ yếu do các yếu tố bên ngoài, ta khó khắc phục mà chỉ có thể cố gắng hạn chế ảnh hưởng của nó. Sai số ngẫu nhiên có một số đặc tính như sau:
- Đặc tính giới hạn: Trong các điều kiện đo cụ thể, giá trị tuyệt đối của sai số ngẫu nhiên không vượt quá giới hạn nhất định.
- Đặc tính tập trung: Sai số ngẫu nhiên càng nhỏ, khả năng xuất hiện càng cao.
- Đặc tính đối xứng: Sai số ngẫu nhiên dương và âm có số lần xuất hiện gần bằng nhau với giá trị tuyệt đối nhỏ.
- Đặc tính bù trừ: Khi số lần đo tiến gần tới vô cùng, trung bình của các sai số đo ngẫu nhiên của cùng một đại lượng sẽ tiến tới không.
HEFC đã cung cấp thông tin này để giúp bạn hiểu rõ hơn về sai số và ảnh hưởng của chúng đến kết quả đo. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm, hãy truy cập HEFC ngay để khám phá những kiến thức bổ ích khác!
