KWALIFIKACJA CHM4 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 23.
Na rysunkach przedstawiono serie pomiarów o różnej dokładności i precyzji (środek najmniejszego okręgu oznacza wartość prawdziwą). Serię pomiarów nieprecyzyjnych, ale dokładnych, przedstawiono na rysunku
Ilustracja przedstawia cztery tarcze z serią punktów, które symbolizują wyniki pomiarów.
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Dokładność oznacza zgodność średniej z wartością prawdziwą (środkiem tarczy), a precyzja – mały rozrzut wyników. Szukana seria jest nieprecyzyjna (punkty rozproszone), ale dokładna (rozmieszczona symetrycznie wokół środka, więc średnio "trafia" w cel). Taki układ pokazuje rysunek B.

Pełne wyjaśnienie:

W zadaniu środek najmniejszego okręgu jest wartością prawdziwą. To pozwala rozdzielić dwa niezależne aspekty jakości pomiaru:

  • Precyzja (powtarzalność) – mówi, jak bardzo wyniki są do siebie podobne. Na tarczy oznacza to, czy punkty są skupione (wysoka precyzja) czy rozproszone (niska precyzja). Rozrzut wiąże się głównie z błędami losowymi.
  • Dokładność (trafność) – mówi, czy wyniki (w szczególności ich średnia) są blisko wartości prawdziwej. Na tarczy oznacza to, czy chmura punktów jest wycentrowana względem środka. Przesunięcie całej grupy od środka sugeruje błąd systematyczny (np. zła kalibracja).

Odpowiedź "B" przedstawia punkty wyraźnie rozproszone, czyli pomiary są nieprecyzyjne. Jednocześnie punkty są rozmieszczone w przybliżeniu symetrycznie wokół środka, co oznacza, że średnia pozycja nie jest przesunięta – pomiary są więc dokładne.

Pozostałe rysunki odpowiadają innym kombinacjom i dlatego nie spełniają warunku "nieprecyzyjne, ale dokładne":

  • "A" pokazuje punkty skupione blisko środka – to przykład precyzyjny i dokładny.
  • "C" pokazuje punkty skupione, ale wyraźnie przesunięte od środka – to precyzyjny, ale niedokładny (typowy skutek błędu systematycznego).
  • "D" pokazuje punkty i rozproszone, i przesunięte – to nieprecyzyjny i niedokładny.

Wskazówka egzaminacyjna: najpierw oceń rozrzut (precyzja), potem sprawdź, czy "środek ciężkości" chmury pokrywa się ze środkiem tarczy (dokładność). W przemyśle chemicznym pomaga to szybko zdecydować, czy problemem jest kalibracja czujnika, czy raczej niestabilność/zakłócenia pomiaru.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Precyzja (powtarzalność) opisuje, jak mały jest rozrzut wyników. Na tarczy strzeleckiej wysoka precyzja to punkty blisko siebie (mała "chmura"), a niska precyzja to punkty mocno rozproszone. Precyzja nie mówi jeszcze, czy wyniki są blisko wartości prawdziwej.
Dokładność (trafność) to bliskość średniej wartości serii pomiarów do wartości prawdziwej. W zadaniu wartość prawdziwa jest zaznaczona jako środek tarczy. Jeśli chmura punktów jest wycentrowana na środku, pomiary są dokładne, nawet gdy pojedyncze punkty mają duży rozrzut.
Błąd losowy zwiększa rozrzut wyników, więc na tarczy daje rozproszone punkty (spadek precyzji). Błąd systematyczny przesuwa całą serię w jedną stronę, więc chmura punktów jest odsunięta od środka (spadek dokładności). Często oba błędy mogą wystąpić jednocześnie.
Gdy przyrząd jest dobrze skalibrowany (brak błędu systematycznego), średnia wyników trafia w wartość prawdziwą. Jeśli jednak warunki pomiaru są niestabilne lub obecny jest szum, pojedyncze wyniki "skaczą" i rozrzut rośnie. Wtedy pomiary są dokładne średnio, ale słabo powtarzalne.
Nie. Precyzja mówi o powtarzalności (mały rozrzut), a dokładność o trafności względem wartości prawdziwej. Można mieć serię bardzo skupioną, ale przesuniętą od środka – to znak, że pomiar jest precyzyjny, lecz niedokładny (typowo: błąd kalibracji lub stałe przesunięcie wskazań).
Precyzję mogą pogarszać m.in. drgania, pulsacje przepływu, zakłócenia elektryczne, niestabilna temperatura otoczenia, pęcherzyki gazu w medium, zmienne ciśnienie oraz niewłaściwe miejsce montażu czujnika. Efektem jest większy rozrzut odczytów mimo poprawnej kalibracji.
Kalibracja (odniesienie do wzorca) przede wszystkim koryguje błąd systematyczny, więc poprawia dokładność. Zwykle nie usuwa przyczyn rozrzutu (szumu), dlatego może nie poprawić precyzji. Jeśli po kalibracji wyniki są nadal rozproszone, trzeba szukać źródeł błędów losowych w procesie lub instalacji.
To tarcza, na której punkty są rozproszone (niska precyzja), ale rozmieszczone symetrycznie wokół środka (wysoka dokładność, bo średnia trafia w wartość prawdziwą). W typowym schemacie z czterema tarczami taki układ odpowiada wariantowi, gdzie brak jest przesunięcia całej chmury od centrum.
Najczęstsze pomyłki to: utożsamianie precyzji z dokładnością, ocenianie "na oko" bez sprawdzenia rozrzutu i przesunięcia oraz wniosek, że rozproszenie automatycznie oznacza niedokładność. Warto zawsze zadać dwa pytania: "czy punkty są skupione?" i "czy są wycentrowane na środku?".
Ćwicz rozpoznawanie czterech kombinacji: dokładne+precyzyjne, dokładne+nieprecyzyjne, niedokładne+precyzyjne, niedokładne+nieprecyzyjne. Łącz rysunki z przyczynami: kalibracja i wzorcowanie (błąd systematyczny) oraz zakłócenia procesu (błąd losowy). Pomaga też krótkie notowanie definicji własnymi słowami.
info

Około 54% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że dokładność oznacza zgodność średniej z wartością prawdziwą (środkiem tarczy), a precyzja – mały rozrzut wyników.

Źródła:

  • NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods, sekcja "Accuracy and Precision" (itl.nist.gov/div898/handbook/) - accessed 2026-03-02
  • Eurachem Guide: Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement (QUAM), rozdziały dot. trueness/precision/accuracy - https://www.eurachem.org/index.php/publications/guides/quam - accessed 2026-03-02
  • Wikipedia (EN): Accuracy and precision, opis i ilustracje tarczy strzeleckiej - https://en.wikipedia.org/wiki/Accuracy_and_precision - accessed 2026-03-02

Materiały:

  • NIST/SEMATECH e-Handbook of Statistical Methods – rozdziały o accuracy vs precision
  • Materiały dydaktyczne z metrologii i statystyki pomiarów (definicje: trueness/accuracy/precision)
  • Poradniki laboratoriów analitycznych o walidacji i niepewności pomiaru (np. Eurachem)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego