系统误差是指在一定的测量条件下,对同一个被测尺寸进行多次重复测量时,误差值的大小和符号(正值或负值)保持不变,或者在条件变化时,按一定规律变化的误差。系统误差具有重复性、单向性和可测性,意味着在相同的条件下重复测定时会重复出现,导致测定结果系统偏高或系统偏低,并且其数值大小有一定的规律。
系统误差的来源主要包括:
仪器误差:
由于仪器本身的缺陷或未按条件使用仪器造成的,如零点不准、仪器未调整好、外界环境(光线、温度、湿度、电磁场等)对测量仪器的影响等。
理论误差(方法误差):
由于测量所依据的理论公式本身的近似性,或实验条件不能达到理论公式所规定的要求,或者是实验方法本身不完善所带来的误差。
个人误差:
由于观测者个人感官和运动器官的反应或习惯不同而产生的误差,它因人而异,并与观测者当时的精神状态有关。
试剂误差:
在化学分析中,由于试剂纯度或浓度不准确引起的误差。
操作误差:
在测量过程中,由于操作不当或疏忽造成的误差。
系统误差可以通过校正的方法予以减少或者消除。例如,在钢尺量距中,对测量结果加尺长改正可消除钢尺长度的误差;在水准测量中保持前视和后视距离相等来消除视准轴与水准管轴不平行所产生的误差。
需要注意的是,系统误差总是使测量结果偏向一边,或者偏大,或者偏小,因此,多次测量求平均值并不能消除系统误差。