تفاوت صحت (Accuracy) و دقت (Precision) در اندازه گیری

|
|
|
تفاوت صحت (Accuracy) و دقت (Precision) در اندازه گیری

این نوشته چه مطالبی دارد؟

اندازه گیری برای درک دنیای بیرونی یک عامل ضروری است. با گذشت میلیون ها سال زندگی، اندازه گیری گسترش چشمگیری داشته است. برای اندازه گیری نیازمند ابزار هایی هستیم که کمیتی را برای کاربر فراهم کند. اما مشکلی که وجود دارد این است که نتیجه هر اندازه گیری توسط هر ابزاری حاوی نوعی عدم قطعیت است که این عدم قطعیت را خطای اندازه گیری می نامند.

صحت (Accuracy) و دقت (Precision) در اندازه گیری، دو فاکتور اساسی است که در حین انجام اندازه گیری باید در نظر گرفته شود. این عبارات توضیح می دهد که اندازه گیری چقدر به یک مقدار پذیرفته شده یا شناخته شده نزدیک است. در ادامه با تفاوت این دو بیشتر آشنا می شویم.

صحت یا درستی (Accuracy)

صحت (درستی) در واقع توانایی یک ابزار اندازه گیری در تشخیص مقدار دقیق توصیف کرد. به بیان دیگر، نزدیک بودن مقدار اندازه گیری شده با مقدار واقعی و استاندارد را درستی اندازه گیری گویند. برای درک درستی اندازه گیری، باید به دفعات مقدار ماده اندازه گیری شود. در صورتی که میانگین این اندازه گیری ها به مقدار واقعی نزدیک تر باشد، یعنی اندازه گیری از درستی زیادی برخوردار است. درستی سیستم به سه دسته تقسیم می شود که در ادامه به آن می پردازیم:
  1. صحت نقطه: درستی در یک نقطه خاص از مقیاس آن را درستی نقطه می نامند. بسیار مهم است که بدانید این درستی هیچ اطلاعاتی در مورد درستی کلی ابزار به ما نمی دهد.
  2. صحت به عنوان درصد دامنه مقیاس: این نوع درستی، دامنه مقیاس یکنواخت دقت اندازه گیری را مشخص می کند. برای درک بهتر به مثال زیر توجه کنید:
    یک دماسنج بالینی را در نظر بگیرید که دامنه مقیاس آن تا پنج هزار درجه سانتیگراد است. این دماسنج درستی معادل 0.5± را دارد. یعنی کاهش یا افزایش 0.5± درصد دما در مقدار این ابزار ناچیز است. اما اگر این مقدار کاهش یا افزایش به 0.50± درجه سانتیگراد برسد، خطای آن ارزش بالایی دارد.
  3. صحت با درصد ارزش واقعی: این نوع درستی ابزار با شناسایی مقدار اندازه گیری شده با توجه به میزان واقعی آن توصیف می شود. درستی ابزار را می توان تا 0.5± درصد از میزان واقعی چشم پوشی کرد.

صحت اندازه گیری

دقت (Precision)

میزان نزدیک بودن دو یا چند نتیجه اندازه گیری به یکدیگر را دقت می نامند. اگر یک ماده مشخص، چند 10 بار وزن شود و در هر اندازه گیری وزنی معادل 5.1 کیلوگرم را نشان دهد، اندازه گیری بسیار دقیق (Precision) است اما لزوما درست (Accuracy) نیست.دقت اندازه گیری همیشه از درستی اندازه گیری مستقل است.

تکرار پذیری و تجدید پذیری

این موضوع زمانی اتفاق می افتد که در شرایطی کاملا یکسان و مدت زمانی کوتاه، اندازه گیری های مکرری انجام شود. به این عملیات تکرار پذیری (Repeatability) گویند.
تجدید پذیری (Reproducibility) زمانی اتفاق می افتد که ماده ای یکسان با روش اندازه گیری یکسان در محیطی آزمایشگاهی دیگر توسط دستگاه و اپراتور متفاوت در مدت زمان طولانی تر اندازه گیری شود.

مثال برای درک بهتر

مثال های بی شماری می توان با طرح آن، مفهوم دقیق بودن و درستی را به راحتی درک کرد. به مثال ساده زیر توجه کنید:
تصور کنید یک فوتبالیست به سمت دروازه توپ را شلیک کند. اگر این بازیکن توپ را به داخل دروازه هدایت کند، یعنی شوت این بازیکن از درستی کافی برخوردار است. اما اگر این بازیکن چندین بار به سمت تیرک دروازه توپ را شوت کند، به این معنی است که شوت بازیکن دقیق است اما صحیح نیست.
پس شوت یک بازیکن می تواند صحیح باشد (یعنی گل بزند) ولی دقیق نباشد. در عین حال می تواند شوت آن دقیق باشد (چندین بار به تیرک بزند) اما صحیح نباشد. همچنین شوت این بازیکن می توان هم دقیق باشد (یعنی مکرر به یک نقطه بزند) و هم صحیح باشد (توپ را وارد دروازه کند)
در تصویر زیر می توانید به راحتی تفاوت این دو را متوجه شوید.
تفاوت صحت و دقت

 در جدول زیر نیز تفاوت صحت و دقت به طور کامل بیان شده:

صحت یا درستی (Accuracy)
دقت (Precision)
1. تفاوت میان مقدار اندازه گیری شده و مقدار واقعی را نشان می دهد.
2. نشان می دهد که نتایج اندازه گیری به چه میزان با مقدار استاندارد مطابقت دارد.
3. درستی، یک اندازه گیری یا یک عامل است.
4. ممکن است یک اندازه گیری در مواردی به صورت تصادفی درست باشد. اما برای اینکه این اندازه گیری به صورت مداوم درست باشد، باید دقیق نیز باشد.
5. درستی اندازه گیری وابسته به صحیح بودن اندازه گیری نیست.
1. به معنای سطح تغییراتی است که در مقادیر چند اندازه گیری یک عامل مشابه قرار دارد.
2. نشان می دهد که نتایج اندازه گیری به چه میزان با یکدیگر مطابقت دارد.
3. چندین فاکتور یا اندازه گیری مورد نیاز است.
4. نتایج اندازه گیری می تواند صحیح باشد ولی دقیق نباشد. همچنین می تواند صحیح و دقیق باشد.
5. صحت وابسته به درستی اندازه گیری نیست.

برای اندازه گیری کمیت های فیزیکی نیاز به مقایسه یک روش استاندارد مرجع با نام واحد داریم که به صورت بین المللی پذیرفته شده است. اندازه گیری را می توان پایه و اساس تمامی علوم و فنون تجربی دانست. پس هر نتیجه اندازه گیری که توسط هر نوع ابزار اندازه گیری انجام شود، دارای نوعی عدم قطعیت است.

این عدم قطعیت را می توان خطا نامید. حتی کمیت های محاسبه شده ای که بر اساس مقادیر اندازه گیری شده هستند، دارای نوعی خطا است. اینجاست که تفاوت میان دقیق بودن و درستی یک اندازه گیری مطرح می شود.

درستی را می توان معیاری برای نزدیک بودن مقدار اندازه گیری به مقدار واقعی کمیت توصیف کرد. از طرفی، دقیق بودن اندازه گیری را می توان به عنوان کیفیت اندازه گیری توصیف نمود. که منظور از این موضوع نزدیک بودن دو یا چند اندازه گیری به یکدیگر است.

{{ reviewsTotal }}{{ options.labels.singularReviewCountLabel }}
{{ reviewsTotal }}{{ options.labels.pluralReviewCountLabel }}
{{ options.labels.newReviewButton }}
{{ userData.canReview.message }}