一、有效數字及其有效數字的保留
1、有效數字的定義
我們把通過直讀獲得的準確數字叫做可靠數字;把(ba)通(tong)過(guo)估(gu)讀(du)得(de)到(dao)的(de)那(na)部(bu)分(fen)數(shu)字(zi)叫(jiao)做(zuo)存(cun)疑(yi)數(shu)字(zi)。把(ba)測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)中(zhong)能(neng)夠(gou)反(fan)映(ying)被(bei)測(ce)量(liang)大(da)小(xiao)的(de)帶(dai)有(you)一(yi)位(wei)存(cun)疑(yi)數(shu)字(zi)的(de)全(quan)部(bu)數(shu)字(zi)叫(jiao)有(you)效(xiao)數(shu)字(zi)。有(you)效(xiao)數(shu)字(zi)指(zhi),保(bao)留(liu)末(mo)一(yi)位(wei)不(bu)準(zhun)確(que)數(shu)字(zi),其(qi)餘(yu)數(shu)字(zi)均(jun)為(wei)準(zhun)確(que)數(shu)字(zi)。有(you)效(xiao)數(shu)字(zi)的(de)最(zui)後(hou)一(yi)位(wei)數(shu)值(zhi)是(shi)可(ke)疑(yi)值(zhi)。
如:0.2014為四位有效數字,最末一位數值4是可疑值,而不是有效數值。
再如:1g、1.000g其所表明的量值雖然都是1,但其準確度是不同的,其分別表示為準確到整數位、準確到小數點後第三位數值。因此有效數值不但表明了數值的大小,同時反映了測量結果的準確度。
2、有效數字的保留
由(you)於(yu)有(you)效(xiao)數(shu)字(zi)最(zui)末(mo)一(yi)位(wei)是(shi)可(ke)疑(yi)值(zhi),而(er)不(bu)是(shi)準(zhun)確(que)值(zhi)。因(yin)此(ci),計(ji)算(suan)過(guo)程(cheng)中(zhong),計(ji)算(suan)的(de)結(jie)果(guo)應(ying)比(bi)標(biao)準(zhun)極(ji)限(xian)或(huo)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)規(gui)定(ding)的(de)位(wei)數(shu)要(yao)求(qiu)多(duo)保(bao)留(liu)一(yi)位(wei),最(zui)後(hou)的(de)報(bao)出(chu)值(zhi)應(ying)與(yu)標(biao)準(zhun)對(dui)定(ding)的(de)位(wei)數(shu)相(xiang)一(yi)致(zhi)。
如:在標準的極限數值(或技術指標)的表示中,×× ≧95 表明結果要求保留到整數位。因此,計算結果一定要保留到小數點後一位,最後再修約到整數位,如計算結果為94.6報出結果為95(-);因為94.6結果的0.6為可疑值,要想保留到整數位結果為準確值,計算結果必須要多保留一位。
如,分析天平的分辨率為0.1mg(即我們常說的萬分之一天平),如果我們稱取的量是10.4320g,則實際的稱取結果結果為10.4320±0.0002g(萬分之一的天平誤差)。
如GB/T 601-2016《化學試劑 標準滴定溶液的製備》,要求報出結果取4位有效數字,因此在標定計算結果中,應保留5位有效數字,最後再修約到4位有效數字(如果直接保留到4位有效數字,實際上是保留了三位有效數字,因最後一位是可疑值,則由標準溶液的濃度的不準確,會引進係統誤差。
二、“0” 在數字中的作用
“0”作為一個特殊的數字,在數值的不同的位置,有著不同的作用,隻有明確了“0”在數字中的作用,才能更好的掌握有效數字及其加減乘除的運算規則。“0”在數字中不同的位置,有不用的作用,根據“0”在數字的位置,起三種作用。即定位(無效)、定值(有效)及不確定作用。
1、定位(無效)
當“0”在小數點後,又在數字之前(前提:小數點前為“0”)時,為定位。如:0.0001(數字前4個零) 0.02040(數字前2個零)均為定位作用。
2、定值(有效)
當“0”在小數點後的數值中間或數尾(前提:小數點前必為“0”)時。如:0.00204 0.300020;當“0”在小數點後,而小數點前為非“0”時。如1.000 1.0204,均為有效作用。
3、不確定作用:當“0”在整數後
如:4500 有效數值是幾位?回答是:不確定。將4500用三位有效數字表示:0.450×104 4.50×103 。將4500用四位有效數字表示:0.4500×104 、45.00×102。
三、數字修約規則(GB/T 8170)
1、數字修約規則
“四舍五入法”是我們所熟悉的求近似數的方法。它深深地印在我們的腦海裏,隻要一遇到求近似數的問題,馬上就會想到“四舍五入法”。可是,在實驗中,經常要對大量的數據進行統計分析。如果仍用“四舍五入法”取近似值,就不夠精確。
世界上的許多國家已廣泛采用“四舍六入法”。我國國家科委於1955年就作了推薦。“四舍六入法”可以概括為:“四舍六入五考慮,五後非零就進一,五後皆零看奇偶,五前為偶應舍去,五前為奇要進一。”就是說,如果省略的尾數最高位是4或小於4,就將尾數都舍去;如果省略的尾數最高位是6或大於6,去掉尾數後,要向它的前一位進1;如果省略的尾數最高位是5,那就要根據具體情況而定。如果5後不都是0,將尾數略去後要向它的前一位進1;如果5後麵都是0,就看它的前一位是單數還是雙數,5的前一位是雙數,就將尾數舍去;5的前一位是單數,舍去尾數後要向它的前一位進1。
2、檢驗結果的修約
根(gen)據(ju)技(ji)術(shu)標(biao)準(zhun)的(de)指(zhi)標(biao)要(yao)求(qiu),在(zai)原(yuan)始(shi)記(ji)錄(lu)中(zhong),通(tong)常(chang)檢(jian)驗(yan)計(ji)算(suan)的(de)結(jie)果(guo)應(ying)比(bi)標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)的(de)位(wei)數(shu)要(yao)多(duo)保(bao)留(liu)一(yi)位(wei),但(dan)被(bei)多(duo)保(bao)留(liu)的(de)一(yi)位(wei)數(shu)值(zhi),應(ying)該(gai)體(ti)現(xian)出(chu)修(xiu)約(yue)的(de)情(qing)況(kuang),或(huo)一(yi)步(bu)修(xiu)約(yue)到(dao)位(wei),但(dan)不(bu)能(neng)存(cun)在(zai)連(lian)續(xu)修(xiu)約(yue)的(de)現(xian)象(xiang)。
a)檢驗結果修約後,應體現出修約的情況。
如:標準值 ××<0.5
檢測結果為:0.456, 第1步修約:0.46(-) (四舍六入),報出值:0.5(-) 判定:合格。
如:標準值 ×× ≥15
檢測結果為:14.55,第1步修約:14.6(-), 報出值:15(-),按全數值比較法(15(-))判定不合格、按修約值比較法(15)判定合格。
14.55(5後非零要進一。講評:在擬舍棄的數字中即14.55的第一個“5”,雖然“5”前為偶數,但“5”後非“0”,所以要進一。)
如,若檢驗結果為:14.35,第1步修約:14.4(+) (修約原則,四舍六入) 報出結果:14。
最終的報出結果隻有修約到標準值上時,才用+、-表示。
b)一步修約到位 (這種修約更直接和更直觀)。
例題:將下列結果修約到整數位
檢測結果 報出值
15.4546 15
16.5203 17
17.5000 18
14.5500 15
10.5020 11
c)不準連續修約。
擬修約數字應在確定修約位數後,應一次修約獲得結果,而不準多次修約即連續修約。
如15.4546 一次修約結果為:15。
※ 連續修約:15.455 — 15.46-15.5-16
※ 按多保留一位的修約法:15.5(-)
因為。5(-),即修約後到5(-) ,但不足5(<5),所以不進,最終結果為15。
四、數值的修約方法
1、數值的修約方法有兩種,即修約值比較法和全數值比較法
a)修約值比較法:數值修約後,體現不出數值的修約情況;
b)全數值比較法:數值修約後,能夠體現出數值的修約情況。
2、如何選擇修約值的方法
a)當檢測項目牽涉到衛生指標、安全指標等,應首選用全數值比較法;
b)隻有當檢測結果修約到標準值上時,方采用全數值比較法。

由上表可以看出,一般情況下全數值比較法嚴於修約值比較法。
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