Genauigkeit

Autor: Leandro Alegsa

03-11-2020

Die Genauigkeit und Präzision von Messungen haben in den Bereichen Wissenschaft, Technik, Industrie und Statistik eine besondere Bedeutung.

Die Genauigkeit eines Messsystems gibt an, wie nahe es dem tatsächlichen (wahren) Wert einer Größe kommt.

Die Genauigkeit eines Messsystems ist der Grad, in dem wiederholte Messungen die gleichen Ergebnisse liefern.

Ein Messsystem kann genau, aber nicht genau sein, genau, aber nicht genau, weder noch, oder beides. Wenn z.B. ein Experiment einen Fehler in der Art und Weise enthält, wie es durchgeführt wird, dann erhöht eine Erhöhung der Stichprobengröße im Allgemeinen die Präzision, aber nicht die Genauigkeit. Das Endergebnis wäre ein konsistenter, aber ungenauer Satz von Ergebnissen aus dem fehlerhaften Experiment. Die Eliminierung des systematischen Fehlers verbessert die Genauigkeit, verändert aber nicht die Präzision.

Ein Messsystem ist gültig, wenn es sowohl genau als auch präzise ist. Zu den verwandten Begriffen gehören Bias (nicht zufällige oder gerichtete Effekte, die durch einen oder mehrere Faktoren verursacht werden, die nicht mit der unabhängigen Variablen zusammenhängen) und Fehler (Zufallsvariabilität).

Genauigkeit: wie nahe die Ergebnisse am wahren Wert liegen Präzision: die Wiederholbarkeit von Messungen

Unterschiedliche Bedeutungen von 'Präzision'.

Das Wort "Präzision" bezieht sich auch darauf, wie fein die Messung durchgeführt wird, wie die Auflösung der Messung, z.B. auf den nächsten Meter, Zentimeter oder Yard, Fuß, Zoll oder Nanometer.

Bei vollständiger Reproduzierbarkeit, z.B. beim Runden einer Zahl auf eine darstellbare Gleitkommazahl, hat das Wort Präzision eine Bedeutung, die nicht mit Reproduzierbarkeit zu tun hat. In der Norm IEEE 754-2008 bedeutet es zum Beispiel die Anzahl der Bits im Signifikanten (Anzahl der Ziffern im Betrag), daher wird es als Maß für die relative Genauigkeit verwendet, mit der eine Zahl dargestellt werden kann.

Fragen und Antworten

F: Was bedeuten die Begriffe "Genauigkeit" und "Präzision" in den Bereichen Wissenschaft, Technik, Industrie und Statistik?

A: Die Genauigkeit eines Messsystems gibt an, wie nahe es an den tatsächlichen Wert einer Größe herankommt, während die Präzision eines Messsystems der Grad ist, in dem wiederholte Messungen die gleichen Ergebnisse liefern.

F: Kann ein Messsystem genau, aber nicht präzise sein?

A: Ja, ein Messsystem kann genau, aber nicht präzise sein.

F: Kann ein Messsystem präzise, aber nicht genau sein?

A: Ja, ein Messsystem kann präzise sein, aber nicht genau.

F: Kann ein Messsystem sowohl genau als auch präzise sein?

A: Ja, ein Messsystem kann sowohl genau als auch präzise sein.

F: Wie wirkt sich eine Erhöhung des Stichprobenumfangs auf die Präzision und Genauigkeit eines Experiments aus?

A: Eine Vergrößerung der Stichprobe erhöht in der Regel die Präzision, verbessert aber nicht die Genauigkeit, wenn bei der Durchführung des Experiments ein Fehler unterlaufen ist.

F: Was sollte getan werden, um die Genauigkeit zu verbessern, wenn ein systematischer Fehler in einem Messsystem vorliegt?

A: Die Beseitigung des systematischen Fehlers verbessert die Genauigkeit.

F: Was ist der Unterschied zwischen Verzerrung und Fehler im Zusammenhang mit Messsystemen?

A: Voreingenommenheit bezieht sich auf nicht zufällige oder gerichtete Effekte, die durch einen oder mehrere Faktoren verursacht werden, die nichts mit der unabhängigen Variable zu tun haben, während Fehler sich auf zufällige Schwankungen beziehen.