第九章 實驗誤差及其控制

實驗誤差及其控制生理學教授秦曉群一.誤差公理與誤差的表達

1.誤差公理

誤差——測定值與真實值之差實驗結(jié)果都會有誤差，誤差自始至終存在于一切科學實驗過程（人們認識能力與科學技術(shù)水平的限制，測量方法與工具的有限性，抽樣誤差不可避免性等）。2.誤差的分類產(chǎn)生原因與性質(zhì)分為：隨機誤差、系統(tǒng)誤差、過失誤差。誤差的來源：自然誤差、人為誤差。誤差的可控性：可避免的誤差（易控制）、不可避免的誤差（不易控制）。3.誤差的表達①精密度（重復性）同一方法重復測定同一樣品，測定值的一致程度。衡量指標：標準差（S）、變異系數(shù)（CV）CV（%）＝（S/X)×100%例：重復測定某樣品（n=10),x=7.120,s=0.155CV=2.18%例：高效液相色譜測定阿米替林阿米替林（nmol)日內(nèi)變異（n=5)日間變異（n=11)0.121.638.270.603.607.473.004.197.76要求：無機分析≤1%生化、免疫分析5%－10%生物活性分析10%－15%②準確度（測定值與真實值的接近程度）偏差系數(shù)（CB）

CB（%）＝100%－R（%）R（%）＝[(VP－VB)/VA]×100%R＝回收率VA＝加入標準量；VB＝未加標準量前的測定值VP＝加入標準量后的測定值；回收量＝VP－VB

如：5次測定血清某物質(zhì)的均值為15mg/L，加入該物質(zhì)標準量10mg/L，則得均值為24.5mg/L，計算回收率：R（%）＝[(24.5－15)/10]×100%＝95%范圍：100±1－10%如：高效液相色譜測定阿米替林阿米替林（nmol)測定值（nmol)回收率（%)0.120.115±0.00995.80.600.606±0.005101.03.002.980±0.22399.3

回收率：95.8～101.0%③偏倚（系統(tǒng)誤差）如某抗菌藥物標準品100mg連續(xù)5次稱重：天平正確，技術(shù)熟練99.99－100.01mg天平正確，操作不熟練98.00－102.00mg天平不正確，操作熟練94.99－95.01mg天平不正確，操作不熟練93.00－97.00mg偏倚不偏倚精密不精密不正確不正確正確不正確⑴⑵⑶⑷民兵實彈射擊命中靶心圖④精確度（精密度與準確度的綜合指標）

分析系數(shù)（CA）

CA（%）＝100%－(CV)2＋(CB)2

二.隨機誤差特點：雙向性，分布隨機性，不可避免性和可減性原因：1.抽樣誤差

2.非均勻誤差（受試對象性別、年齡、生活習慣、工作條件、居住環(huán)境。)

3.分配誤差（受試對象組間分配）

4.分野誤差（細胞計數(shù)）

5.偶然誤差（黑子爆炸，影響電生理）

減少隨機誤差的主要方法：隨機化和對照原則；2.分層抽樣；3.交叉實驗；4.盲法；5.調(diào)整樣本的大小和適當增加重復數(shù)

Sx=s/n

，增大樣本數(shù)，減少標準誤增加重復數(shù)，平行管，三管測定，減少標準誤重復次數(shù)(n)12345678910標準誤(Sx)1s0.71s0.58s0.50s0.45s0.41s0.38s0.35s0.33s0.32s增加重復數(shù)減少標準誤

三.系統(tǒng)誤差

特點：單向性，恒差和/或恒比，可消性。表現(xiàn)形式：

1.恒定系統(tǒng)誤差（偏向真實值的一側(cè)）儀器末校正，樣品處理

2.線性系統(tǒng)誤差（測定時間與空間順序）生物物質(zhì)效應(yīng)，藥物作用，酶催反應(yīng)（測定值與時間有關(guān)）肌肉疲勞實驗：開始收縮幅度大，密集；一段時間后，收縮幅度小，間歇加大。

3.非線性系統(tǒng)誤差測定時間延續(xù)而呈曲線變化或周期性變化糖皮質(zhì)激素分泌：上午8－10點分泌高峰，午夜12點最低。月經(jīng)周期－雌激素變化系統(tǒng)誤差的原因：

①儀器誤差（儀器損耗，未校正）

②方法差異（采用方法不同，如微量蛋白質(zhì)測定有化學分析法，放免法與ELISA法；樣品處理方法不同（濃度，PH，溫度，作用時間等）

③試劑差異6級：保證試劑（GR，必需時用）；分析試劑（AR，科研用）；化學純（CP）；實驗室試劑（LR，中學生用）；生物試劑（BR）；工業(yè)試劑（濃硫酸，重鉻酸鹽）。④條件差異受試對象環(huán)境條件：動物（氣候，季節(jié)，溫度，濕度通風，照明，營養(yǎng)狀況）病人（濕度，溫度，通風，照明，飲食，服務(wù)態(tài)度）實驗室環(huán)境條件：季節(jié)變化，