测量、单位与有效数字

相对误差(relative error)

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差了一米本身毫无意义,除非你知道目标有多远:罚篮时差一米是灾难,瞄准月亮时差一米却是奇迹。相对误差为一个误差提供了视角,它问的不是「这次差了多大?」,而是「相对于我所测量的对象,这次差了多大?」它是被真实值缩小后的绝对误差。

相对误差是绝对误差除以真实值(或测量值),通常以分数、百分数,或千分数来表示。因为相除时单位约去了,相对误差是一个无单位的纯数,这使它非常适合用来比较大小相差悬殊的测量的质量——一毫克和一千克可以放在同一把公平的尺子上衡量。

相对误差之所以重要,是因为它真正告诉你一个测量对其用途而言是否够好,并且它是分析性能的自然语言(一个「准到 1%」的方法)。需要提醒的是:当真实值接近零时,相对误差会暴涨——把一个小小的绝对误差除以一个极小的量,会得到一个巨大的百分数——所以对接近零的测量而言,绝对误差才是更有意义、更诚实的引用值。

1 mg 的绝对误差,在称 100 g 时是 0.001%,在称 0.01 g 时却是 10%。同样 1 mg 的偏差,一种情形下出色,另一种情形下毫无用处——只有相对误差才揭示出这种差别。

同样的偏差,放在各自的尺度上公平评判。

相对误差(相对于真实值衡量)在概念上不同于相对标准偏差(相对于平行测定的均值衡量)——前者描述准确度,后者描述精密度。

又称
fractional errorpercent error相对偏差百分誤差