Diskussion:Systematische Abweichung

Beitrag ohne Betreff

Nach meiner Meinung handelt es sich um einen ausgezeichneten Artikel. Die "Baustellentafel" steht zu Unrecht hier. Ein längerer Artikel würde kaum besser ausfallen.

Dieser unsignierte Beitrag stammt vom 10. Okt. 2004‎. --der Saure 10:53, 18. Jul. 2015 (CEST)

zu kurz oder zu lang

wenn sich ein lineal,wegen der temperatur ausdehnt, misst man da nich eher zu lang? wenn es sich wegen Kälte zusammenzieht misst man zu kurz,oder?

Dieser unsignierte Beitrag stammt vom 28. Jun. 2007‎‎‎. --der Saure 10:53, 18. Jul. 2015 (CEST)

Nein. Wenn ein Gegenstand exakt 10cm lang ist und sich das Lineal ausdehnt, misst man z.B. nur noch 9 cm. --152.96.238.120 11:50, 16. Jul. 2015 (CEST)

Mögliche Überschneidung: Erwartungswert und Systematischer Fehler

siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Redundanz/Juli_2007#Systematischer_Fehler_-_Erwartungstreue --qwqch 15:22, 20. Jul. 2007 (CEST)

Überarbeiten

Meiner Meinung nach suggeriert der erste Satz "...einseitige Abweichung einer Messung oder Experimentreihe von ihrem Erwartungswert...", dass es hier um eine Verzerrung (Statistik) oder einen Trend (Statistik) geht. Besteht hier jeweils ein Unterschied, sollte das klarer herausgearbeitet werden. --qwqch 21:32, 22. Jul. 2007 (CEST)

Bias

Bias ist im Deutschen wie auch englischem im technischen Vorbeaufschlagung engl: predisposition, prejudice. ES IST DAHER NIE UND NIMMER EIN FEHLER GLEICH WELCHER ART, AUSSER MAN IST SO DUMM UND VERGISST, WAS MAN VORBEAUFSCHLAGT HAT!!!!! Ich hoffe nicht, dass Ihr die Leser prinzipiell als dumm oder zumindest vergesslich bezeichnen wollt. W. -- Wispanow 13:37, 25. Aug. 2007 (CEST)

Danke verstanden. Ich halte mich raus! Aber siehe en:Systematic error Systematic errors are biases in measurement und wer schlägt Systematic errors bewusst auf? Und teilweise wirds auch als Drift gelehrt.... Kein Grund zu Beschimpfungen...--Ma-Lik ? +/- 03:31, 26. Aug. 2007 (CEST)

Sorry aber ich bin im Augenblick nur genervt von MEHREREN Leuten, die nicht nachdenken, bevor sie die LANGE Arbeit von mir und anderen einfach in Sekundenschnelle rückgängig machen.

Zum Anderen: Wikipedia ist NIE perfekt und kann auch unfreiwillig mehrdeutig (manchmal sogar fehlerhaft) sein, selbst die englische. Siehe die Übersetzung der Begriffe.

Die Vorbeaufschlagung dient in der Technik zum Einstellen von Arbeitspunkten, ganz allgemein zum VORHERIGEN Einstellen von Werten. -- W. -- 14:51, 26. Aug. 2007 (CEST)

Äh, sorry, aber die Bezeichnung "Bias" als "Fehler" ist so verkehrt nicht, gerade auch, wenn man zum Beispiel einen unbekannten Fehler vor sich hat oder zu haben meint. Abgesehen davon gibt es den Begriff nicht nur in der Messtechnik, sondern zum Beispiel auch in der Mathematik, in der zugehörigen BKL waren Deine Einwürfe leider nicht hilfreich, da sie den mathematischen Teil einfach falsch darstellten. --Ulkomaalainen 22:16, 4. Sep. 2007 (CEST)

Definition

Abweichung EINER Messung vom Erwartungswert gilt für jeden Fehler!!!!

Dieser unsignierte Beitrag stammt vom 11. Mär. 2008‎‎. --der Saure 10:53, 18. Jul. 2015 (CEST)

Reaktionszeit als Systematischer Fehler

Im Artikel steht als Beispiel "Reaktionszeit bei Stoppung von Zeiten" Der systematische Fehler ist so definiert, dass bei jedem Messwert der SELBE Fehler auftritt, daher der Fehler bleibt von der Größe und vom Vorzeichen her gleich. DieReaktionszeit kann also kein systematischer Fehler sein, denn wenn ich eine Zeit stoppe drücke ich mal zu früh, mal zu spät auf den Auslöser und das auch sicherlich nicht immer gleich. Obriges Kriterium ist daher nich erfüllt, ich werde es ändern.--Trovidus 00:57, 16. Jun. 2010 (CEST)

Nicht unbedingt. Bei der Reaktionszeit kann auch eine Kombination aus zufälligem und systematischen Fehler vorliegen. Das hängt davon ab, ob das Ereignis, das man stoppt, absehbar ist. Ist der, der die Zeit stoppt, von dem Ereignis überrascht, drückt er die Stoppuhr systematisch zu spät. Es kann vorkommen, dass sowohl der Start- als auch der Zielzeitpunkt einen solchen überraschenden Charakter haben, dann hast du recht, weil sich der systematische Fehler vorn und hinten wegkürzt. Das muss aber nicht so sein. --Hob 09:51, 16. Jun. 2010 (CEST)

Temperatureinfluss

Wenn die temperaturbedingte Abweichung der Länge rechnerisch beseitigt werden soll, und wenn dabei eine Abweichung der Temperatur erwähnt wird, dann wird ein Fehler eines Fehlers diskutiert. Der „systematische Fehler der Temperaturmessung“ ist der direkte systematische Fehler, der in die Korrekturrechnung zum Längenfehler eingeht und nicht in die Längenmessung selber. Nur wenn das Lineal als Thermometer dient, ist der Satz „Das ist der direkte systematische Fehler, der in die (modifizierte) Messung eingeht“ richtig.

Beispiel: Wenn sich die Länge durch Erwärmung um 1 % ändert, und wenn diese Längenänderung über den Ausdehnungskoeffizienten korrigiert wird,– wenn dazu die Temperaturdifferenz aber um 5 % falsch bestimmt wird, dann bleibt eine falsch korrigierte Längenänderung von 0,05 % übrig. Es ist nicht sinnvoll und nicht üblich, diesen (untergeordneten) Fehler eines Fehlers herauszustellen.

Dazu die absoluten Abweichungen an einem Lineal von 300 mm Länge: Erwärmungseinfluss 3 mm (das wäre für realistische Ausdehnungskoeffizienten und realistische Erwärmungen schon viel zu viel); eine Temperaturabweichung von 5 % = 1/2 K/10 K bringt in die Korrekturrechnung zum Längenfehler einen Folgefehler von 0,15 mm. Das ist bei einem Lineal jenseits jeder Ablesemöglichkeit. Also lassen wir das.

Es grüßt der Saure 11:09, 2. Mär. 2016 (CET)

Die Messung wird "(abgelesene Länge)*(1+(Temperatur-Referenztemperatur)*Wärmeausdehnungskoeffizient)". Alle drei Messwerte gehen ins Messergebnis ein, also tragen auch alle systematischen Fehler dieser drei Messwerte zum systematischen Fehler bei. Real werden die Unsicherheiten, die sich aus Temperaturmessung und Wärmeausdehnungskoeffizient ergeben, sehr klein sein. Trotzdem sind es systematische Fehler, und bei einer Veröffentlichung müsste man mindestens schreiben "der systematische Fehler von x (!) wird vernachlässigt". Das gleiche gilt natürlich auch für statistische Unsicherheiten dieser Temperaturkorrektur. --mfb (Diskussion) 19:18, 2. Mär. 2016 (CET)

Dass es sich bei dem Fehler in der Temperaturmessung, der die rechnerische Korrektur des Fehlers durch die thermische Ausdehnung unvollständig sein lässt, um einen Fehler vom Fehler handelt, scheint inzwischen eingesehen worden zu sein. Jeder der ansatzweise Ahnung von Fehlerfortpflanzung hat, weiß, dass es beim Fehler vom Fehler um etwas handelt, was in die Größenordnung "Fehler zum Quadrat" geht. Darum lohnt es sich nicht, ein Wort zu verlieren, weil die Bestimmung der Fehler selber gar nicht so genau möglich ist.

Nehmen wir zur Verdeutlichung die oben verwendeten Zahlen: Eine Fehlerangabe von 1 % bedeutet, dass hier eine Angabe von rund 1 % steht, und nicht von 1,00 %. Ebenso steht da die Angabe 5 % für rund 5 % und nicht für 5,00 %. Bei diesen konkreten Zahlen wären Nachkommastellen nicht signifikante Stellen. Unter dieser Beachtung ist es ein Zeichen von Praxisferne, dann auf einen unerwähnten Fehler von 0,05 % zu pochen, der sich erst auf der zweiten nicht signifikanten Nachkommastelle zeigt. --der Saure 11:37, 3. Mär. 2016 (CET)

Es ist eben kein Fehler des Fehlers. Die nicht berücksichtigte Temperatur wäre ein Fehler. Aber sobald wir die Temperatur messen und berücksichtigen, wird sie selbst Teil der Messung und kein Fehler. Und es gibt durchaus Fälle, in denen solche Korrekturen z. B. nicht besser als 50% genau bekannt sind, sodass ihre Fehler eben nicht vernachlässigbar oder sogar dominant sind. --mfb (Diskussion) 13:09, 3. Mär. 2016 (CET)

Wenn die Temperatur nicht berücksichtigt wird, dann entsteht ein Fehler in der Längenmessung. Wenn die Temperatur falsch, aber wenigstens näherungsweise berücksichtigt wird, dann ist der Fehler in der Temperaturmessung ein Fehler des Fehlers in der Längenmessung.

In dem seltenen Fall, wenn die Korrektur nicht besser als 50% genau bekannt ist, dann ist das im Grunde überhaupt keine Korrektur. Dann, aber eben nur dann, muss man daraufhinweisen, dass der systematische Fehler von x (!) nicht vernachlässigt werden kann. Solange du mir nicht vorhältst, dass meine Zahlen völlig daneben liegen, bleibe ich dabei, dass ein Hinweis auf den Fehler in der Temperaturmessung unnötig ist, denn er kann vernachlässigt werden. Deine Verkomplizierung sollte den Artikel nicht belasten. --der Saure 14:34, 3. Mär. 2016 (CET)

Eine Korrektur, die die Unsicherheit um einen Faktor 2 reduziert, kann extrem wichtig sein. Es spielt für die Diskussion aber keine Rolle wie groß die Zahlen sind - man muss sie kennen, und darum geht es. Wenn du sagst "ich kenne den Wärmeausdehnungskoeffizienten auf 10% genau und die Temperatur auf 1°C genau" dann hast du bereits genau die Abschätzung gemacht, die zur systematischen Unsicherheit führt - auch wenn du diese dann zurecht vernachlässigst. Wenn du das nicht machst, hast du keine Ahnung was du tust - was würde ein Wärmeausdehnungkoeffizient bewirken der zwei Größenordnungen größer ist? Natürlich ist er das nicht, aber um das zu zeigen brauchst du irgendeine Abschätzung davon (oder besser einen Literaturwert mit angegebener Genauigkeit). --mfb (Diskussion) 20:46, 3. Mär. 2016 (CET)

Das Beispiel mit dem Lineal (das nicht von mir stammt) ist insoweit ideal, als es den Leser auf der Basis eigener Vorstellungen an des Thema heranführt. Dann weiß er intuitiv und ohne Formeln und Zahlen, dass es einen (nicht allzu großen) Einfluss der Temperatur gibt. Dann erinnert er sich hoffentlich auch, dass es da einen linearen Zusammenhang gibt. Solche Fragen wie „was würde ein Wärmeausdehnungkoeffizient bewirken der zwei Größenordnungen größer ist?“ sind mir zu sehr Prinzipienreiterei, die das Thema verkomplizieren, statt an einem einfachen Beispiel an das Thema heranzuführen. (Du hast ja auch nicht gefragt, ob das lineare Gesetz überhaupt genügend zuverlässig ist, oder ob da noch ein quadratisches Glied hinzugezogen werden müsste. Beim Temperatureinfluss auf den elektkrischen Widerstand von Nickel geht man bis zur 6. Potenz!)

Warum kannst du den Satz „Die systematische Abweichung wird nun im Messmodell berücksichtigt und dadurch unschädlich gemacht“ nicht einfach so mit einem Punkt zuende gehen lassen, ohne gleich eine Einschränkung hinterher zu schieben? Das Alltagswissen nobody (and nothing) is perfect hat doch jeder. Hier geht es doch erst einmal um die Erkenntnis, dass man eine systematische Abweichung im Prinzip korrigieren kann (anders als bei einer zufälligen Abeichung). Die Grenzen der Korrekturmöglichkeit sollte man da behandeln, wo sie relevant sind, aber nicht bei einer Heranführung an das Thema.

Du hast ja recht und wir sind uns einig, dass das Messmodell Grenzen hat. Aber wenn du andererseits zugibst, dass man diese zurecht vernachlässigen kann, dann lass dem Menschen omA doch die Chance, die Grundlage zu begreifen. Das gehört nun zur Kunst einer Präsentation, nicht alles zu schreiben, was man zu dem Thema noch alles weiß. --der Saure 11:27, 4. Mär. 2016 (CET)

Wenn das so Alltagswissen ist, wieso bezweifelst du dann die Richtigkeit davon? Es ist ein entscheidender Punkt, dass man systematische Fehler nicht vollständig eliminieren kann, bzw. andere Fehler bekommt. Was hälst du vom Vorschlag, "(hier vernachlässigbare) [systematische Fehler]" zu ergänzen? --mfb (Diskussion) 18:19, 4. Mär. 2016 (CET)

Ehrlich gesagt, ich verstehe deinen letzten Beitrag nicht. Ich versuche in der Art darauf einzugehen, dass ich für den Text eine Umformulierung vorschlage. Bisher steht da:

… so kann man diesen Einfluss rechnerisch beseitigen. Die systematische Abweichung wird nun im Messmodell berücksichtigt und dadurch unschädlich gemacht - dafür erhält man systematische Fehler der Temperaturmessung und durch den Wärmeausdehnungskoeffizient.

Mein Vorschlag:

… so kann man diesen Einfluss rechnerisch beseitigen. Die systematische Abweichung wird nun im Messmodell berücksichtigt und dadurch unschädlich gemacht – im Rahmen der Kenntnis der physikalischen Zusammenhänge und der erforderlichen Daten.

Damit würde gesagt, dass man systematische Fehler eleminieren kann, aber u. U. nicht vollständig eliminieren kann. Auf die Begrenztheit der Korrekturmöglichkeit würde verwiesen, aber ein konkreter Fehler des Fehlers würde nicht benannt – zumal wenn er hier vernachlässigbar klein ist. --der Saure 12:30, 5. Mär. 2016 (CET)

Das suggeriert, die physikalischen Zusammenhänge zu kennen und Messungen zu machen würde ausreichen um die Abweichung komplett zu eliminieren - und das ist falsch. Es ist kein Fehler des Fehlers. Es ist ein Fehler, der direkt in die Messung eingeht. Ein Fehler des Fehlers wäre die Ungewissheit, ob die Temperaturmessung auf 0,5 K oder 0,4 K genau ist, oder ob die Ablesegenauigkeit nun 0,3 mm oder 0,4 mm beträgt. --mfb (Diskussion) 14:18, 5. Mär. 2016 (CET)

In der Tat: Wenn ich den TK und das Δt kennen würde, könnte ich die Abweichungen komplett eliminieren. So steht es auch von dir unangefochten im Artikel: „Kennt man aber die Temperatur des Lineals und dessen Wärmeausdehnungskoeffizient, so kann man diesen Einfluss rechnerisch beseitigen.“ Das ist richtig, wenn man das durch Nennung des TK zugrunde gelegte lineare Temperatureinfluss-Modell anwenden kann, und wenn man die Daten kennt. Jedoch, so schreibst du zurecht, „erhält man systematische Fehler der Temperaturmessung und durch den Wärmeausdehnungskoeffizient“. Ich stimme auch mit dir überein, „dass man systematische Fehler nicht vollständig eliminieren kann“. (Es gibt eben eine syst. Temperaturabweichung an der Korrektur der syst. Längenabweichung.)

Du schreibst: „Es ist kein Fehler des Fehlers. Es ist ein Fehler, der direkt in die Messung eingeht.“ Im 1. Satz steht ein Fehler wovon. Da fehlt im 2. Satz die Angabe, welche Größe den Fehler abbekommt. Von welcher Größe redest du, die durch die Messung fehlerhaft bestimmt wird? (Zur Begriffsbildung: Eine Messung ist das Ausführen von geplanten Tätigkeiten. Eine Messabweichung ist eine Differenz von zwei Werten bezüglich einer Messgröße.)

In deiner Artikeländerung hast du den „systematischen Fehler der Temperaturmessung“ eingeführt. Jetzt führst du mit einmal eine „Ungewissheit“ ein. Mit einmal ein zufäliger Fehler der Temperaturmessung? Also Themenwechsel?

Um deinem Wunsch: „Es ist ein entscheidender Punkt, dass man systematische Fehler nicht vollständig eliminieren kann“ genüge zu tun, hatte ich für den Artikel einen Textvorschlag gemacht, der das zum Ausdruck bringt im Rahmen der Kenntnis der physikalischen Zusammenhänge und der erforderlichen Daten und ohne Verwendung des Begriffs Fehler (ohne einseitigen oder streuenden Fehler; ohne Angabe der Größe, in welche der Fehler direkt eingeht). Eine Stellungnahme dazu kann ich nicht erkennen. --der Saure 17:28, 5. Mär. 2016 (CET)

Die Temperatur falsch zu messen führt zu einer falschen Längenmessung. Ein Fehler der Temperaturmessung ergibt einen Fehler der Längenmessung (und damit ist nicht der abgelesene Wert gemeint). Ich denke nicht, dass im Rahmen der Kenntnis der physikalischen Zusammenhänge und der erforderlichen Daten diesen Punkt geeignet darstellt. Ich werde mal die Redaktion Physik um weitere Meinungen bitten. --mfb (Diskussion) 18:48, 5. Mär. 2016 (CET)

3M: Da es in diesem Artikel nicht um den Messwert selbst, sondern um die systematische Abweichung geht (es heißt schon lange nicht mehr Fehler), ist deren Unsicherheit zweifellos relevant. Ob sie nennenswert bzgl. der gesamten Messunsicherheit ist, ist eine andere Frage. --Rainald62 (Diskussion) 22:04, 5. Mär. 2016 (CET)

@Rainald62: Kannst du den Artikel an der Stelle bearbeiten? Idealerweise in einer Version die von beiden bisherigen Versionen abweicht. Ich will kein Editwar starten, halte die aktuelle Darstellung aber für inakzeptabel, und rechne nicht mit einem Konsens zwischen derSaure und mir. --mfb (Diskussion) 14:37, 8. Mär. 2016 (CET)

Korrekte Darstellung

An der Beschreibung eines messtechnischen Problems versucht sich jemand, dem die notwendigen Fachbegriffe offenbar fremd sind. Ich habe ihn darauf hingewiesen, aber er macht einfach weiter. In seinem Satz „dafür erhält man systematische Abweichungen durch die Temperaturmessung und durch den Wärmeausdehnungskoeffizienten“ werden eine Tätigkeit (Messung) und eine Größe (Ausdehnungskoeffizient) zusammengefasst. Das sollte nicht so stehen bleiben. Die Messabweichung ist nun aber definiert als „Messwert minus Referenzwert“. Da sollte man sauber mit den Begriffen umgehen. „Messwert“ ist etwas anderes als „Messung“.

Auf sein eigentliches Anliegen: „Es ist ein entscheidender Punkt, dass man systematische Fehler nicht vollständig eliminieren kann, bzw. andere Fehler bekommt“ bin ich eigegangen, ein entsprechender Satz ist in den Artikel eingefügt worden. Mit diesem Erfolg sollte er zufrieden sein können. --der Saure 16:32, 7. Mär. 2016 (CET)

Ich schreibe im wissenschaftlichen Alltag englisch, vielleicht ist meine Wortwahl im deutschen nicht immer 100% passend. Wenn dir das Wort Messung and der Stelle nicht gefällt, dann ersetze es - aber das ist eine Frage der Wortwahl, keine inhaltliche. Die Diskussion dreht sich um den Inhalt. --mfb (Diskussion) 17:20, 7. Mär. 2016 (CET)

Deine Unkenntnis der Begriffe entschuldigt keine falsche Wortwahl. Deshalb habe ich deinen Text ersetzt. Ob deine Wortwahl passend ist, hättest du feststellen können, wenn du die wiederholten Verlinkungen in meinen Begründungen zur korrekten Verwendung der Begriffe zur Kenntnis genommen hättest. Die Tatsache, dass du ferner in der letzten Zusammenfassungzeile „diese Unsicherheiten“ schreibst, die laut DIN 1319-1, Nr. 3.6 positiv/vorzeichenlos sind, und im Artikel „systematische Abweichung“, die fallweise positiv oder negativ ist, zeigt die Unhaltbarkeit deines Beitrags. Dein inhaltliches Anliegen ist durch die Diskussion klar geworden, aber im Artikel muss du dein Anliegen auch korrekt rüberbringen können.

Die Diskussion sollte sich um den Inhalt drehen. Dabei besagt meine Textfassung inhaltlich genau das, was deinem Anliegen entspricht: Es geht um die Tatsache, dass eine Korrektur nicht vollständig möglich ist. Dabei vermeide ich allerdings deine „systematische Abweichung“, von der du wohl noch nicht weißt, ob es nicht doch eine „Unsicherheit“ ist. Ehe du wieder revertierst, stehst du in der Pflicht darzulegen, was an meinem Text falsch ist (mit qualifizierter Begründung). --der Saure 10:46, 8. Mär. 2016 (CET)

Inkonsistenz

Oben heisst es:
"...im Prinzip feststellbare Ursachen bedingt..." weiter unten heisst es:
"Vermeiden kann man eine systematische Abweichung nur bei bekannter Ursache."
Das ist inkonsistent, denn gemäß Definition geht man ja von "im Prinzip feststellbare Ursachen" aus. da kann man nicht implizit andeuten, es gebe grundsätzlich solche mit und solche ohne bekannter Ursache. Ausserdem gehört das Thema "Vermeiden" für mich in den Abschnitt "Umgang..."
Möchte sich jemand dran versuchen? --Cms metrology (Diskussion) 17:07, 17. Jan. 2021 (CET)

Siehe DIN 1319-1 unter Nr. 3.5.2 und Anmerkung 1 in Kap. 3.2.

Ferner: Es gehört durchaus in eine Einleitung, auf etwas hinzuweisen, was im Hauptteil vertieft wird. --der Saure 11:18, 19. Jan. 2021 (CET)