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5.1实验误差及控制在线视频

5.1实验误差及控制

下一节:5.2 有效数及其处理

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5.1实验误差及控制课程教案、知识点、字幕

大家好

我是中南大学基础医学院

生理学教授秦晓群

本节知识点的内容是

实验误差及其控制

大家知道所谓误差

就是我们在对客观事物

进行测量的时候

所得到的测量值与真实值的差别

这就是所谓误差

那么误差

是任何实验结果必然存在的

误差是自始至终

存在于一切的科学实验过程

那么误差无处不在

究竟有哪些原因

误差的来源包括三个方面

第一是人的认识

技术水平和工作态度所造成的

第二实验环境工具设备材料方法流程

那么在这些因素所造成的误差

第三

是一些随机事件的干扰和抽样

所导致的偏差

那么误差的存在就需要我们证实

那么这时误差的存在

我们对误差的量

进行一个描述

关于误差的描述

有精密度就是重复性的问题

第二方面是准确度

是测定值和标准值的接近程度

第三就是精确度

就是将精密度和准确度

来进行综合考量的

一些指标

那么我们首先看看精密度

精密度就是重复性的问题

比如说用同一方法

重复测定同一样品

测定值的一致程度

就是测定值的一致程度

那么怎么去衡量 衡量指标

包括我们是用标准差变异系数

那么在统计学上

我们知道变异系数是等于

标准差除以均数

然后所占的百分比

那么变异系数越大

说明这个标准差越大

那么这个数据的分布越是分散

一致程度 就越低

显然这个精密度

是跟变异系数呈反变关系的

变系数越大

精密度则越低

那么我们在研究的过程

什么样的变异系数是我们能够接受的

按照一般的要求

当作无机分析的时候

变系数要求小于等于百分之一

在百分之一以下

来做生物化学

做免疫学分析的时候

变异系数可以放宽到5%到10%

那么如果做活体分析

这个完整的人动物细胞

这样一个活体

那么在生物活性分析

变异系数可以允许达到10%和15%

那么请大家自己思考一下

为什么在这样不同的领域

这种变异系数的要求会出现差异

那么第二个就是准确度

所谓准确度

就是测定值与标准值的接近程度

那么同样的我们可以用一个偏差系数

来反映这个准确度

当然偏差顾名思义

偏差越大说明准确度就越低

那么怎么样来计算这个偏差系数

偏差系数通常是用百分之一百

减去一个回收率或者叫做重现率

R值那么这样一个差

那么可以就说VP减去VB除以VA

然后他的百分数

那么VP是什么

比如说一个样品

就加入一个标准量的这个标准品

以后的这样一个值

那么VB是加入标准量之前

就存在着基础值

这两个差当然就是

我们理论上就是我们

所加进去的这个量

所以VA就是加进去的标准量

那么这两个比的话

完美的情况下

理想的情况下是一那就是回收率

或者叫重现率是一百

那么偏差系数则为零了

比如说五次测定血清中间

某物质的均值为每升15毫克

加入这个物质的标准量每升十毫克

则得到均值为24.5毫克

计算回收率R等于24.5减15

那么除以标准量10得到的回收率95%

所以这个回收率

可以在一百上下波动

那么把以上精密度和准确度

两个综合起来

叫做精确度了

顾名思义就是

精密度和准确度的综合指标

那么我们获得一个分析系数

也就是我分析的可靠程度

它等于百分之一百

减去变异系数的平方与

偏差系数的平方之和的平方根

在极度理想的状态下

变异系数为零

偏差系数也为零

则整个根号内为零

所以分析系数百分之一百

当然实际情况下

是总是会达不到百分之一百

当然我们追求的目标

我们的努力的目标是使

这个分析系数无限的接近百分之一百

那么下面我们再谈谈

产生误差的常见的类型

那么第一个常见类型就是随机误差

什么样的物质差异随机误差

它有些什么样的特征

那么随机误差的特点

第一数据的分布呈现正态分布

第二这个数据分布

如果有个标准值或者中间值的两侧

就是双向性就可以比标准值大

或者比它小

就是双向性

那么第三数据分布是随机的

就是某一个数字

究竟比标准值大还是小

事先没有预测

也不能与前一次数据相关

所以它是分布是随机的

分布的随机性

第四个特点难以完全避免就是不可消除

总是存在

就是说不可避免性

那么第五个

尽管随机误差不可避免

但是可以减小可以使它的误差小一些

通过这个人为的控制

这是随机误差的

五个特点

产生随机误差

常见的原因有这样几个

第一随机事件的干扰

世界上很多事情无法预测的

随机事件的偶然事件的干扰

第二 分野误差

尤其我们在显微镜下

进行细胞计数的时候

就知道一个细胞是不是在我们的视野之内

很多是属于随机的

随机事件这个分野误差

第三 在分组的时候

出现分组对象的实验对象的

一种非均匀的分布

这个分组非均匀无差

那么第四就是抽样误差

抽样误差也是不可避免的

也就是说你选取什么样的对象

选取什么样的对象能够代表全体

那么任何个体或者任何一部分个体

他对他跟全体之间总会有这样

或者那样的这种差异

所以属于抽样误差

因此减少随机误差的主要方法

第一随机化抽样和分组

第二对照原则

第三分层抽样

那么分层抽样就是在一类的对象里面

根据它的异质性

根据这个对象之间的差异

我们又把它比如说高矮胖瘦等等

就是按照分层来抽样

那么第四个是叫交叉实验

所谓交叉实验

就相当于体育比赛的换边是交换场地

就是在第一阶段实验完成以后

那么进行第二阶段的实验的时候

原来的实验组充当对照组

原来的对照组作为实验组

这就是交叉实验

可以进一步的减小由于这个抽样

由于分组的非均匀性所造成的误差

那么第五是单盲和双盲法

什么叫单盲

单盲就是实验对象不知道自己

在实验中所扮演的角色

他处于什么作用

实验对象是不知道的

比如说小白鼠

它是不知道自己在实验中间

所扮演的角色的

那么双盲另外一侧的不知道

也就是说除了实验对象不知道自己

在实验中所扮演的角色以外

测量者不知道自己正在测量的对象

是在实验中所扮演的角色

这就是双盲法

第六调整样本的大小

和适当的增加重复数

就是减少随机误差

那么随机事件我们就是用概率来

将随机事件确定得到一些结论的

那么越是样本越大

这个数据越接近这个真实

所以减少随机误差的主要方法

就是将样本数增大

但是增加样本数

或者增加重复数

意味着成本的增加

所以这是有个适当的问题

那么第二大类型的误差种类

是属于系统误差

系统误差的特点

有这样三个

第一系统误差所出现的数据

是出现恒差或者恒比

就是与标准值之间出现一个恒定的差异

或者恒定的比例

第二数据的分布成为偏态分布

为单向性

就不像随机误差那种正态分布

它是往一个均值往标准值的一侧

就多一些就是偏态分布

那么它的数据分布往往呈现单向性

第三可消性可以消除的

那么系统误差

它的表现形式有这样几种类型

第一是恒定系统误差

就是测量值总是偏向真实值的一侧

比如说我们在称量物品的重量的时候

如果天平出了问题的话

那么你测量的值总是往一侧

偏大或者偏小

就是偏向真实值的一侧就属于恒定

系统误差

那么第二种类型的误差

属于线性系统误差

这个线性

指的是一个时间

一个顺序就是这个误差

随着测量时间的延长

持续的增大

这个测量值持续的增大

或者持续的变小

或者按照空间顺序

比如说这时候生物体的这个药物的作用

酶催的反应

都是与测定的时间有关

那么另外肌肉的疲劳实验

收缩的幅度或者频率随着实验的进行

幅度和频率逐渐减小

因为它本身是疲劳

那么这就出现一种顺序

和时间上面是出现误差的变化

第三非线性的系统误差

就是不随着时间和顺序持续的变化

而是一种周期性的变化

确定时间延续成曲线的变化

或者周期性的变化

那么这就是非线性系统误差

比如说人体内的很多激素

比如说糖皮质激素

它呈现昼夜的节律它是日周期

昼夜周期这样一个周期性的变化

又如女性的月经周期中间

雌激素浓度的变化

那么是一个随着月经周期的波动来波动

这属于非线性的系统误差

那么系统误差所造成的原因

通常有这样一些123456

第一仪器的问题就是仪器损坏了

长期用了没有校正漂移了

第二是测量方法实验方法

它的差异方法不同

他可能得到的数据一个测量范围

都不一样

第三 试剂的差异

所采用试剂如果不能达到

实验的精度要求

那么也会出现误差

第四条件差异

就是受试对象的环境条件

包括这个住宿饮食精神状况等等

受试对象的环境条件

还有顺序差异

就是我们刚才谈到的

生物周期现象

像睡眠觉醒这样的活动

第六就是人为的差异

就是属于操作人员

研究人员的技术上的误差

它由于技术水平和经验的方面的

这个不同而造成的这种技术方面的误差

那么系统误差的常见原因

我们根据这些原因

消除系统误差的基本方法

有诸如此类有这样一些

比如说控制环境条件

包括受试对象的环境条件

和实验室的环境条件

第二正确选用检测的指标

用什么样的指标最能够最准确

最直观又经济的

反映你的这个测量的对象

第三就是保证检测仪器的准确性

第四保证试剂质量

第五采样方法样品制备储藏等等

是标准化的

第六注意药物和其他因素的干预

也就是说一些处理因素之间

它有发生一些相互作用

第七尽量的固定检测实验人员

第八校正如果实在找不到原因

就我们可以自己建立一个标准曲线

用一个回归方程来得到

一个自己的一个参照来校正

那么第三类主要的误差

就是叫做过失误差

显然这个过失误差

这个过失这个字眼

是有明显的情绪性

只有有行为能力的人有责任的人

他才能有过失

那么动物像老鼠是不会有过失的

过失是人犯的也就是说研究者

那么过失误差的特点

它的数据分布多为远离性

一组数据之间一个很大一个很小

这个距离非常大就是远离性

第二个过失误差是可以杜绝的

就是注意这个用词

是杜绝就是完全没有的

那么过失误差产生原因

是一般是不遵守随机化分组原则

主观选择研究对象

技术路线不清记录错误

计算错误

那么杜绝过失误差的措施

但是很明确就是加强责任感

严格工作制度就是按规矩办事

所以实验室管理就是说都是非常严谨的

就是减少过失误差

每一项工作每一项实验操作

都有标准化的流程

按照流程办事

那么也属于过失误差中间的

还有一种特殊的叫做估计误差

那么估计误差往往在两个方面

第一收集资料和记录数据的时候

有一种主观偏性

比如说偏爱高或者低的数据

或者是阳性反应数比较多的时候

将似是而非不能判断的反应

想当然的判断为阳性

因为平常阳性数比较多

另外就是暗示病人

这是一个收集资料

和记录数据的这一种主观偏性

那么第二就在数据处理和分析的时候

那当统计结果与主观愿望

与预期的愿望不一致的时候

以种种理由来否定它

而当统计结果与自己的主观愿望预期

是相符合的时候

哪怕明明可能存在怀疑

可能存在可能影响结果在其他的因素

也就故意给它忽略了

这都是估计误差

这两种类型

那么当然这个

杜绝这个估计误差的措施

第一单盲和双盲

第二严肃态度

第三严格方法

当然就是严谨的作风

好那么我们小结一下

任何实验都存在误差

误差包括随机误差

系统误差和过失误差

那么我们通过科学的实验设计 质量控制

改善实验条件加强管理制度

就可以做到减小随机误差

消除系统误差和过失误差

使实验结果无限地逼近真实

好了本节知识点就讲到这

谢谢大家

医学科研设计课程列表:

第一章 医学科研概述

-1.1医学科研的基本程序

--1.1 医学科研的基本程序

--1.1医学科研的基本程序 习题

-1.2实验动物基本知识

--1.2 实验动物基本知识

--1.2 实验动物基本知识 习题

-1.3科研道德与诚信教育

--1.3 科研道德与诚信教育

--1.3 科研道德与诚信教育 习题

-1.4人体实验的伦理原则

--1.4 人体实验的伦理原则

--1.4 人体实验的伦理原则 习题

-1.5动物实验的伦理学原则

--1.5 动物实验的伦理学原则

--1.5 动物实验的伦理学原则 习题

-1.6医学科研项目的选题

--1.6 医学科研项目的选题

--1.6 医学科研项目的选题 习题

第二章 假说

-2.1假说的作用与特点

--2.1 假说的作用与特点

--2.1 假说的作用与特点 习题

-2.2形成假说的思维方式

--2.2 形成假说的思维方式

--2.2形成假说的思维方式 习题

第三章 医学科研设计的基本要素

-3.1医学科研的基本要素-被试因素

--3.1 医学科研的基本要素-被试因素

--3.1医学科研的基本要素-被试因素 习题

-3.2医学科研的基本要素-研究对象

--3.2 医学科研的基本要素-研究对象

--3.2 医学科研的基本要素-研究对象 习题

-3.3医学科研的基本要素-实验效应

--3.3 医学科研的基本要素-实验效应

--3.3 医学科研的基本要素-实验效应 习题

第四章 医学科研设计的统计学原则

-4.1医学科研统计学设计的目的与基本策略

--4.1医学科研统计学设计的目的与基本策略

--4.1 医学科研统计学设计的目的与基本策略 习题

-4.2对照原则-对照的意义与形式

--4.2对照原则-对照的意义与形式

--第四章 医学科研设计的统计学原则--4.2 测试

-4.3对照原则-对照的设置与常见错误

--4.3对照原则-对照的设置与常见错误

--4.3 对照原则—对照的设置与常见错误 习题

-4.4随机、重复、均衡及盲法原则概述

--4.4随机、重复、均衡及盲法原则概述

--4.4 随机、重复、均衡及盲法原则概述 习题

-4.5随机原则

--4.5 随机原则

--4.5 随机原则 习题

-4.6重复原则

--4.6 重复原则

--4.6 重复原则 习题

-4.7均衡原则

--4.7 均衡原则

--4.7 均衡原则 习题

-4.8盲法原则

--4.8 盲法原则

--4.8 盲法原则 习题

-4.9科研数据中离群值的识别与处理

--4.9 科研数据中离群值的识别与处理

--4.9 科研数据中离群值的识别与处理 习题

-4.10科研过程中对P值的正确理解

--4.10 科研过程中对P值的正确理解

--4.10 科研过程中对P值的正确理解 习题

-4.11常见的随机化设计

--4.11 常见的随机化设计

--4.11 常见的随机化设计 习题

-4.12配对、配伍和交叉设计

--4.12 配对、配伍和交叉设计

--4.12 配对、配伍和交叉设计 习题

第五章 医学科研的误差控制

-5.1实验误差及控制

--5.1实验误差及控制

--5.1 实验误差及控制 习题

-5.2有效数及其处理

--5.2 有效数及其处理

--5.2 有效数及其处理 习题

第六章 医学形态学研究的基本策略

-6.1医学形态学研究的基本思路概述

--6.1 医学形态学研究的基本思路概述

--6.1 医学形态学研究的基本思路概述 习题

-6.2常用生物组织的固定剂

--6.2 常用生物组织的固定剂

--6.2 常用生物组织的固定剂 习题

-6.3免疫组织化学染色结果评价与非特异染色的控制

--6.3 免疫组织化学染色结果评价与非特异染色的控制

--6.3 免疫组织化学染色结果评价与非特异染色的控制 习题

第七章 生物化学与分子生物学研究的基本策略

-7.1基因文库及其应用

--7.1 基因文库及其应用

--7.1 基因文库及其应用 习题

-7.2组学的研究意义

--7.2 组学的研究意义

--7.2 组学的研究意义 习题

-7.3蛋白功能研究的基本策略

--7.3 蛋白功能研究的基本策略

--7.3 蛋白功能研究的基本策略 习题

-7.4蛋白相互作用的研究方法

--7.4 蛋白相互作用的研究方法

--7.4 蛋白相互作用的研究方法 习题

-7.5基因转录调控研究的基本策略

--7.5 基因转录调控研究的基本策略

--7.5 基因转录调控研究的基本策略 习题

-7.6分子生物学实验微量操作技巧

--7.6 分子生物学实验微量操作技巧

--7.6 分子生物学实验微量操作技巧 习题

第八章 细胞生物学研究基本策略

-8.1细胞增殖的研究方法

--8.1 细胞增殖的研究方法

--8.1 细胞增殖的研究方法 习题

-8.2细胞凋亡的研究方法

--8.2 细胞凋亡的研究方法

--8.2 细胞凋亡的研究方法 习题

-8.3免疫应答简介

--8.3 免疫应答简介

--8.3 免疫应答简介 习题

-8.4免疫细胞分离技术

--8.4 免疫细胞分离技术

--8.4 免疫细胞分离技术 习题

-8.5免疫细胞功能检测技术

--8.5 免疫细胞功能检测技术

--8.5 免疫细胞功能检测技术 习题

-8.6细胞因子检测技术

--8.6 细胞因子检测技术

--8.6 细胞因子检测技术 习题

-8.7抗肿瘤研究的基本策略-1

--8.7 抗肿瘤研究的基本策略-1

--8.7 抗肿瘤研究的基本策略-1 习题

-8.8抗肿瘤研究的基本策略-2

--8.8 抗肿瘤研究的基本策略-2

--8.8 抗肿瘤研究的基本策略-2 习题

-8.9抗肿瘤研究的基本策略-3

--8.9 抗肿瘤研究的基本策略-3

--8.9 抗肿瘤研究的基本策略-3 习题

-8.10抗肿瘤研究的基本策略-4

--8.10 抗肿瘤研究的基本策略-4

--8.10 抗肿瘤研究的基本策略-4 习题

第九章 动物行为学研究的基本策略

-9.1动物实验的一般原则

--9.1 动物实验的一般原则

--9.1 动物实验的一般原则 习题

-9.2动物行为学观察研究的一般原则

--9.2 动物行为学观察研究的一般原则

--9.2 动物行为学观察研究的一般原则 习题

-9.3实验动物学习记忆观察

--9.3 实验动物学习记忆观察

--9.3 实验动物学习记忆观察 习题

第十章 机能学研究的基本策略

-10.1功能型研究的基本思路概述

--10.1 功能型研究的基本思路概述

--10.1 功能型研究的基本思路概述 习题

-10.2 在体实验与体外实验的结合

--10.2 在体实验与体外实验的结合

--10.2 在体实验与体外实验的结合 习题

-10.3 量效关系和时效关系相结合

--10.3 量效关系和时效关系相结合

--10.3 量效关系和时效关系相结合 习题

-10.4 增加和减少验证相结合

--10.4 增加和减少验证相结合

--10.4 增加和减少验证相结合 习题

-10.5 配体-受体顺向与逆向研究

--10.5 配体-受体顺向与逆向研究

--10.5 配体-受体顺向与逆向研究 习题

-10.6 细胞水平功能研究的基本技术路线

--10.6 细胞水平功能研究的基本技术路线

--10.6 细胞水平功能研究的基本技术路线 习题

第十一章 实验结果的专业判断与分析

-11.1实验结果的专业判定1——实验结果可靠吗

--11.1 实验结果的专业判定1——实验结果可靠吗

--11.1 实验结果的专业判定1——实验结果可靠吗 习题

-11.2实验结果的专业判定2——实验结果可靠吗

--11.2 实验结果的专业判定2——实验结果可靠吗

--11.2 实验结果的专业判定2——实验结果可靠吗 习题

-11.3实验结果的专业判定3——实验结果可靠吗

--11.3实验结果的专业判定3——实验结果可靠吗

--11.3 实验结果的专业判定3——实验结果可靠吗 习题

-11.4实验结果的专业分析1——实验结果的解释与结论

--11.4 实验结果的专业分析1——实验结果的解释与结论

--11.4 实验结果的专业分析1——实验结果的解释与结论 习题

-11.5实验结果的专业分析2——实验结果的解释与结论

--11.5 实验结果的专业分析2——实验结果的解释与结论

--11.5 实验结果的专业分析2——实验结果的解释与结论 习题

5.1实验误差及控制笔记与讨论

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