Qual a diferença entre precisão e exatidão em medições, e como se identifica um viés sistemático?

Precisão: repetibilidade dos resultados, baixo desvio padrão; Exatidão: média próxima ao valor verdadeiro; viés sistemático ocorre quando a média difere consistentemente do valor verdadeiro.

Explicação, Precisão refere-se à dispersão dos valores, estatisticamente um pequeno \(s\). Exatidão refere-se à proximidade da média dos resultados ao valor verdadeiro, estatisticamente \(\bar{e}=\bar{x}-x_{verdadeiro}\approx0\) para resultados exatos. Um viés sistemático é identificado quando \(\bar{e}\) é significativamente diferente de zero, mesmo que \(s\) seja pequeno.

Exemplo:
Valor verdadeiro \(x_{verd}=50\) mg/L.
Medições: 60, 61, 59, 60, 60.
\(\bar{x}=\frac{60+61+59+60+60}{5}=60\)
\(s=\sqrt{\frac{\sum (x_i-\bar{x})^2}{n-1}}=\sqrt{\frac{2}{4}}=\sqrt{0.5}\approx0.707\)
\(\bar{e}=\bar{x}-x_{verd}=60-50=+10\)
Pequeno \(s\) indica boa precisão, \(\bar{e}=+10\) indica viés positivo, portanto baixa exatidão.