Noggrannhet vs. Precision

Noggrannhet och precision används i samband med mätning. Noggrannhet hänvisar till graden av överensstämmelse och korrekthet av något jämfört med ett sann eller absolut värde, medan precision hänvisar till ett tillstånd av strikt precision - hur konsekvent är något strikt exakt.

Med andra ord, precision av ett experiment, objekt eller värde är ett mått på tillförlitligheten och konsistensen. De noggrannhet av ett experiment, objekt eller värde är ett mått på hur nära resultat som överensstämmer med det sanna eller accepterade värdet.

Både precision och precision är termer som används inom vetenskap, teknik och statistik.

Jämförelsediagram

Noggrannhet jämfört med Precisionsjämförelse diagram

Noggrannhet	Precision
Definition	Graden av överensstämmelse och korrekthet av något i jämförelse med ett sann eller absolut värde.	Ett tillstånd av strikt precision - hur ofta är något strikt exakt.
mätningar	Enfaktor eller mätning	Flera mätningar eller faktorer behövs
Relation	Något kan vara exakt ibland som en fluke. För att vara konsekvent och tillförlitligt korrekt måste det också vara exakt.	Resultaten kan vara exakta utan att vara exakta. Alternativt kan resultaten vara exakta och korrekta.
användningsområden	Fysik, kemi, teknik, statistik och så vidare.	Fysik, kemi, teknik, statistik och så vidare.

Innehåll: Noggrannhet mot Precision

• 1 Definiera precision och precision
• 2 exempel
• 3 Mål jämförelse
• 4 Antal mätningar
• 5 Kvalitet
• 6 referenser

Definiera precision och precision

I sin recension av Simon Winchester s Perfectionists: Hur Precision Engineers skapade den moderna världen, James Gleick skriver för New York Review of Books

... precision innebär ett ideal för noggrannhet och konsistens, medan noggrannhet innebär sannvärlden i verkligheten. När en skärmsläckare brinner vid ett mål, om kulorna träffar nära varandra - kluster, snarare än att sprida ut - det är exakt skytte. Men skotten är bara korrekta om de slår tjurens öga. En klocka är exakt när den markerar sekunderna exakt och oväntat men kan fortfarande vara felaktigt om det visar fel tid.

exempel

En mätning kan vara korrekt men inte exakt, exakt men inte korrekt, eller varken eller båda.

Ett exempel på dålig precision med god noggrannhet kan vara ett labbkylskåp som håller en konstant temperatur på 38,0F. En temperaturgivare testas 10 gånger i kylskåpet. Temperaturerna från testet ger temperaturerna på: 37,8, 38,3, 38,1, 38,0, 37,6, 38,2, 38,0, 38,0, 37,4, 38,3. Denna fördelning visar ingen imponerande tendens mot ett visst värde (brist på precision) men varje värde kommer nära den faktiska temperaturen (hög noggrannhet).

Ett annat exempel är Antikythera-mekanismen, en gammal grekisk analog dator som används för att förutsäga astronomiska positioner och förmörkelser. Den hade 37 kugghjul och kunde följa månens rörelser, inklusive månens oregelbundna bana där månens hastighet är högre i sin perigee än i dess apogee. Enheten var rimligt exakt men inte mycket exakt.

Målsammanställning

Noggrannhet är graden av korrekthet, medan precisionen är hur strikt korrektheten är (eller inte) - hur reproducerbara resultat är. För det här exemplet, överväga resultat från en runda målpraxis.

Pilar avfyras vid ett mål, och mätningar tas i förhållande till tjurens öga i mitten av målet. Noggrannhet beskriver hur nära pilarna är för tjurens öga. Ju närmare en pil är till tjurens öga, desto mer exakt är skottet.

Hur exakt skotten är beror på hur ofta pilarna landar nära varandra på målet. När alla eller de flesta pilar är grupperade tätt ihop kan de skjutna skotten betraktas som exakta eftersom de alla landade nära samma plats, om inte nödvändigtvis nära tjurens öga. Således kan resultaten indikera precision men inte nödvändigtvis noggrannhet. Det är dock viktigt att notera att det inte är möjligt att tillförlitligt uppnå noggrannhet utan precision.

Målet till vänster visar varken noggrannhet eller precision, medan målet i mitten visar viss precision men liten noggrannhet. Slutligen visar det tredje målet, till höger, både noggrannhet och precision. En annan bild som visar skillnaden mellan noggrannhet och precision med hjälp av målsökande metaforen. (a) är varken noggrann eller exakt eftersom skotten inte är nära tjurens öga men överallt. (b) är både exakt och exakt. (c) är exakt eftersom skotten är sammanslagna, men inte korrekta eftersom de inte ligger nära målet.

Antal mätningar

Noggrannhet kan förbättras genom att upprepa mätningar och ta ett medelvärde. (Detta förutsätter att fel är slumpmässigt över och under det verkliga värdet i samma grad). Därför kan ett experiment med låg precisionsnivå ge noggranna värden där lämplig statistik tillämpas.

Omvänt kan precisionen inte förbättras genom att vidta upprepade mätningar, men det är omöjligt att kvantifiera precisionen utan experimentella upprepningar.

Faren vid utvärdering av ett experiment är att vissa fel inte är slumpmässiga. I det här fallet kan ett experiment ge felaktiga resultat men ändå vara mycket exakt.

Kvalitet

Medan en exakt mätning kan prata mycket om instrumentets kvalitet, kommer en korrekt läsning inte att reflektera över kvaliteten. Noggrannhet är ett avtal om ett uppmätt värde med ett förväntat värde. Till exempel kommer en stoppad klocka att vara korrekt två gånger om dagen, men det kommer inte att vara exakt - det vill säga att kunna konsekvent och korrekt hålla hela tiden hela dagen. När det gäller en klocka, hur exakt det mäter är tiden mycket viktig och bestämmer kvaliteten.

referenser

• Wikipedia: Noggrannhet