百分误差

更新时间:2022-09-24 10:28

百分误差是用相对误差乘以百分百,相对误差是绝对误差除以精确值的大小,绝对误差是精确值和近似值之间的差值的大小。

简介

一些数据中的近似误差是精确值与其近似值之间的差异。 可能会发生近似误差,因为

(1)由于数据测量的不准确。 (例如,一张纸的准确读数为4.5厘米,但是由于标尺不使用小数,所以您将其舍入到5厘米);

(2)使用近似来代替实际数据(例如,3.14而不是π)。

公式定义

通常分为相对误差和绝对误差。

给定一些值v及其近似vapprox,绝对误差为:

百分误差是:

换句话说,绝对误差是精确值和近似值之间的差值的大小。 相对误差是绝对误差除以精确值的大小。 百分误差是用相对误差乘以百分百。

推广

这些定义可以扩展到v和vapprox是n维向量的情况,通过用n-规范。

举例

例如,如果精确值为50,近似值为49.9,则绝对误差为50-49.9=0.1,相对误差为0.1 / 50 = 0.002,百分误差为0.2%。 另一个例子是,在测量6mL烧杯时,读取的值为5mL。 正确的读数为6mL,这意味着该特定情况下的误差百分为16.7%。

假设有一个值a以及它的近似值b,那么

绝对误差:

如下计算

相对误差:

如下计算

百分误差:

如下计算

注意:百分误差一般需要加绝对值。a表示真实值,b表示a的近似值。

相对误差的使用

相对误差通常用于比较大小不同的数字的近似值,例如,绝对误差为3的近似值为1000,在大多数应用中,绝对误差为3的近似值为1,000,000,在第一种情况下,相对误差为0.003,而第二种情况下仅为0.000003。

应该牢记相对误差的两个特征。首先,当真值在分母中出现时,相对误差是未定义的(见下文)。其次,当以比例刻度(即具有真实有意义的零值的刻度)进行测量时,相对误差才有意义。例如,当以摄氏度表示的温度测量中的绝对误差为1℃,真值为2℃时,相对误差为0.5,误差百分比为50%。对于同样的情况,当温度以开尔文刻度给出时,相同的真值为275.15K的1K绝对误差给出相对误差为3.63×10-3,百分比误差仅为0.363%。摄氏温度是以间隔刻度测量的,而开尔文刻度具有真正的零度,而比例刻度也是如此。

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