Strona główna › Statystyka i prawdopodobieństwo › Błąd bezwzględny i względny pomiaru

Błąd bezwzględny i względny pomiaru

Każdy pomiar jest przybliżeniem. Pytanie brzmi tylko: o ile się mylimy i czy to dużo. Na pierwsze pytanie odpowiada błąd bezwzględny, na drugie — względny, i to rozróżnienie jest właściwie całą treścią tego tematu. Błąd 55 gramów przy odważaniu przyprawy to katastrofa, a przy ważeniu człowieka — nic; ta strona pokazuje, jak zamienić to wyczucie na liczbę.

Dział: Statystyka i prawdopodobieństwoPoziom: liceum — poza podstawą od 2025

Krótko: błąd bezwzględny to różnica między wartością dokładną a przybliżoną, wzięta bez znaku: Δx\boldsymbol{\Delta{}x} = |x−x\boldsymbol{x - x}ₚ| — ma jednostkę mierzonej wielkości. Błąd względny mówi, jaką częścią wartości jest ta pomyłka: δ=Δx∣x∣\boldsymbol{\delta{} = \dfrac{\Delta{}x}{|x|}}, a w procentach — razy 100%100\%. Przykład: deska ma 2,50 m2{,}50\ \text{m}, zmierzono 2,55 m→Δx=0,05 m2{,}55\ \text{m} \to \Delta{}x = 0{,}05\ \text{m}, δ=0,02=2%\delta{} = 0{,}02 = 2\%.

Kalkulator błędu bezwzględnego i względnego

1Dwa błędy i jedna zasadnicza różnica

Karta pracy do wydruku

Błąd bezwzględny i względny — 14 zadań, PDF na 2 strony

Czternaście pomiarów do policzenia obu błędów, z błędem względnym w procentach. Druga strona to klucz odpowiedzi.

Oznaczmy przez xx wartość dokładną, a przez xpx_p — przybliżoną (zmierzoną, zaokrągloną, oszacowaną).

Δx=∣x−xp∣δ=Δx∣x∣\Delta x = |x - x_p| \qquad\qquad \delta = \frac{\Delta x}{|x|}

Wzór na błąd względny działa dla x≠0x \neq 0. Gdy wartość dokładna wynosi zero, błąd względny nie jest zdefiniowany.

Oś liczbowa: wartość dokładna 2,50 m, zmierzona 2,55 m, błąd bezwzględny 0,05 m2,402,452,502,552,60x = 2,50 mxₚ = 2,55 mΔx = 0,05 m
Rysunek 1. Błąd bezwzględny to odległość na osi między wartością dokładną a zmierzoną — zawsze nieujemna. Błąd względny porównuje tę odległość z samą wartością: 0,05 m0{,}05\ \text{m} z 2,50 m2{,}50\ \text{m} to 2%2\%.
błąd bezwzględnybłąd względny
co mówio ile się pomyliliśmyjaką część wartości stanowi pomyłka
jednostkata sama co mierzona wielkośćbrak — to liczba albo procent
do czego służypodanie dokładności jednego pomiaruporównanie dokładności różnych pomiarów

Druga linijka tabeli jest tą, o którą chodzi najczęściej. Błąd względny nie ma jednostki, bo powstaje z dzielenia dwóch wielkości tego samego rodzaju — metry skracają się z metrami. Dlatego wolno nim porównywać rzeczy nieporównywalne: dokładność ważenia z dokładnością mierzenia odległości.

Wartość bezwzględna nie jest ozdobnikiem

Bez niej błąd bywałby ujemny, a „pomyliłem się o minus dwa gramy” nie znaczy nic sensownego.

Jeśli chcesz zaznaczyć kierunek pomyłki, mówi się osobno o przybliżeniu z nadmiarem (xp>xx_p > x) albo z niedomiarem (xp<xx_p < x).

Sam błąd jest zawsze liczbą nieujemną — i jest równy zeru dokładnie wtedy, gdy przybliżenie jest dokładne.

Liczenie błędu to najprostszy fragment pracy z wynikami pomiarów — pozostałe narzędzia do opracowania danych, od średniej po odczyt z wykresu, stoją w tym samym dziale.

2Co wstawić do mianownika

We wzorze na błąd względny w mianowniku stoi wartość dokładna. Tyle że w prawdziwym pomiarze wartości dokładnej się nie zna — gdyby się ją znało, nie trzeba by mierzyć.

Ostatni punkt nie zwalnia z uczciwości. Jeśli w rozwiązaniu dzielisz przez wartość zmierzoną, bo dokładnej nie znasz, napisz to — to jest przyjęta konwencja, a nie fragment definicji.

Błąd względny podaje się zwykle w procentach. Zamiana jest zwykłą zamianą ułamka na procent: mnożymy przez 100%100\%.

3Błąd zaokrąglenia — przypadek, w którym wszystko jest znane

Zaokrąglanie to też przybliżanie, tylko takie, w którym wartość dokładna jest znana z góry. Dzięki temu błąd da się policzyć co do końca, a nie oszacować.

Obowiązuje przy tym jedna reguła warta zapamiętania:

Ile najwyżej można się pomylić przy zaokrąglaniu

Przy poprawnym zaokrągleniu do danego miejsca błąd bezwzględny nie przekracza połowy jednostki tego miejsca.

Zaokrąglając do części dziesiętnych, mylimy się o co najwyżej 0,050{,}05. Do części setnych — o co najwyżej 0,0050{,}005.

To ograniczenie działa jako kontrola: jeśli policzony błąd zaokrąglenia wyszedł większy, zaokrąglenie zostało wykonane źle.

Warto zauważyć, że ten sam błąd bezwzględny znaczy co innego przy różnych liczbach. Pomyłka o 0,050{,}05 przy liczbie 0,10{,}1 to połowa wartości, a przy liczbie 10001000 — nic. Znów wychodzi na to samo: o dokładności decyduje błąd względny.

Dlatego w naukach doświadczalnych podaje się wyniki z cyframi znaczącymi, a nie z ustaloną liczbą miejsc po przecinku — liczba cyfr znaczących jest w praktyce informacją o rzędzie błędu względnego.

Błąd pomiaru w fizyce — gdy wartości dokładnej nie znamy

Na lekcji fizyki wartości dokładnej zwykle nie ma — jest tylko to, co pokazał przyrząd. Wtedy błąd bezwzględny szacuje się z dokładności przyrządu i nazywa niepewnością pomiaru.

4Czy to jest na maturze

Nie. W podstawie programowej z matematyki dla liceum, obowiązującej od 2025 roku, nie ma ani błędu bezwzględnego, ani względnego, ani nawet zaokrąglania. Samych błędów pomiaru nie ma też w wymaganiach z matematyki dla szkoły podstawowej — ale zaokrąglanie już tam jest, i to w dwóch miejscach: uczeń „zaokrągla liczby naturalne” oraz „w sytuacjach praktycznych zaokrągla ułamki dziesiętne do co najwyżej drugiego miejsca po przecinku”.

Zastrzeżenie „z matematyki” jest tu istotne, bo w tym samym rozporządzeniu dla szkoły podstawowej niepewność pomiaru jest wymagana — tyle że z fizyki. Wymagania przekrojowe, punkt 5: „posługuje się pojęciem niepewności pomiarowej; zapisuje wynik pomiaru wraz z jego jednostką oraz z uwzględnieniem informacji o niepewności”, a punkt 6 każe „przeprowadzać obliczenia i zapisywać wynik zaokrąglony do zadanej liczby cyfr znaczących”. To najkrótsze możliwe uzasadnienie, po co ta strona istnieje: przedmiot, który tego wymaga, po prostu nie nazywa się matematyka.

Ciekawostka na marginesie: samo wyrażenie „błąd zaokrąglenia” pada w podstawie z matematyki dla szkoły podstawowej raz — i to nie w wymaganiach, tylko w komentarzu o kalkulatorach, gdzie ostrzega się, że podniesienie do kwadratu obliczonego pierwiastka niekoniecznie da liczbę wyjściową. Wymaganiem to nie jest.

Sprawdziłem to w dokumencie wprost: słowo bezwzględn- występuje w podstawie licealnej wyłącznie w kontekście wartości bezwzględnej (interpretacja geometryczna, równania i nierówności z wartością bezwzględną), a rdzenia zaokrągl- nie ma w niej ani razu. Jedyna wzmianka o przybliżeniach dotyczy odczytywania wartości funkcji trygonometrycznych z tablic.

To jednak nie znaczy, że temat jest zbędny — te dwa pytania trzeba rozdzielać:

  1. Czy jest w wymaganiach? Nie ma, i żadne zadanie maturalne z matematyki tego nie sprawdzi.
  2. Czy jest potrzebne? Tak — na pracowni z fizyki i chemii, przy opracowywaniu wyników pomiarów, w technice i wszędzie tam, gdzie wynik ma jednostkę.

Uczciwa odpowiedź brzmi więc: ucz się tego, jeśli potrzebujesz tego do fizyki albo chemii, ale nie kosztem tematów, które na maturze z matematyki naprawdę będą.

5Przykłady krok po kroku

Cztery zadania: oba błędy dla jednego pomiaru, porównanie dokładności dwóch pomiarów, błąd zaokrąglenia ułamka oraz wyznaczanie tolerancji z zadanego błędu względnego.

Przykład 11 Oba błędy dla jednego pomiaru

Rzeczywista długość deski wynosi 2,502{,}50 m, a zmierzono 2,552{,}55 m. Oblicz błąd bezwzględny i względny pomiaru.

  1. Dane: x=2,50x = \textcolor{#16A06A}{2{,}50} m, xp=2,55x_p = \textcolor{#16A06A}{2{,}55} m.
  2. Błąd bezwzględny: Δx=∣2,50−2,55∣=0,05\Delta x = |2{,}50 - 2{,}55| = \textcolor{#E0453A}{0{,}05} m.
  3. Błąd względny: δ=0,052,50=0,02\delta = \frac{0{,}05}{2{,}50} = 0{,}02.
  4. W procentach: 0,02⋅100%=2%0{,}02 \cdot 100\% = \textcolor{#E0453A}{2\%}.
  5. Kontrola jednostek: błąd bezwzględny wyszedł w metrach, względny — bez jednostki ✓
  6. Kontrola drugą drogą: 2%2\% z 2,502{,}50 m to 0,050{,}05 m, czyli dokładnie policzony błąd bezwzględny ✓
  7. Kierunek pomyłki: xp>xx_p > x, więc jest to przybliżenie z nadmiarem.

Odpowiedź: Δx=0,05\Delta x = 0{,}05 m, δ=2%\delta = 2\%

Kontrola „drugą drogą” działa zawsze i warto ją robić: skoro błąd względny to część całości, to ta część wzięta z wartości dokładnej musi dać z powrotem błąd bezwzględny.

Przykład 22 Który pomiar jest dokładniejszy

Masę 250 g250\ \text{g} zmierzono z błędem bezwzględnym 5 g5\ \text{g}, a odległość 12 km12\ \text{km} — z błędem 60 m60\ \text{m}. Który pomiar jest dokładniejszy?

  1. Błędów bezwzględnych nie da się porównać — jeden jest w gramach, drugi w metrach.
  2. Pierwszy pomiar: δ1=5250=0,02=2%\delta_1 = \frac{5}{250} = 0{,}02 = \textcolor{#E0453A}{2\%}.
  3. Drugi pomiar wymaga wspólnej jednostki: 60 m60\ \text{m} =0,06= 0{,}06 km.
  4. δ2=0,0612=0,005=0,5%\delta_2 = \frac{0{,}06}{12} = 0{,}005 = \textcolor{#E0453A}{0{,}5\%}.
  5. Kontrola zamiany jednostek: 12 km12\ \text{km} =12000= 12000 m, a 6012000=0,005\frac{60}{12000} = 0{,}005 — ta sama liczba ✓
  6. 0,5%<2%0{,}5\% < 2\%, więc dokładniejszy jest pomiar odległości.
  7. Kontrola sensu: pomiar odległości jest dokładniejszy, mimo że pomylono się tam o 60 m60\ \text{m}, czyli o wartość liczbowo dwunastokrotnie większą niż 55 ✓

Odpowiedź: Dokładniejszy jest pomiar odległości: 0,5%0{,}5\% wobec 2%2\%.

To jest cały powód istnienia błędu względnego. Porównanie „6060 to więcej niż 55” jest tu bez znaczenia, bo obie liczby opisują pomyłki w zupełnie innej skali.

Przykład 33 Błąd zaokrąglenia

Ułamek 13\frac13 zaokrąglono do 0,330{,}33. Oblicz błąd bezwzględny i względny tego przybliżenia.

  1. Wartość dokładna to 13\textcolor{#16A06A}{\frac13}, przybliżona 0,33=33100\textcolor{#16A06A}{0{,}33} = \frac{33}{100}.
  2. Błąd bezwzględny: Δx=∣13−33100∣=∣100−99300∣=1300\Delta x = \left|\frac13 - \frac{33}{100}\right| = \left|\frac{100 - 99}{300}\right| = \textcolor{#E0453A}{\frac{1}{300}}.
  3. Błąd względny: δ=1/3001/3=1300⋅3=1100=1%\delta = \frac{1/300}{1/3} = \frac{1}{300} \cdot 3 = \frac{1}{100} = \textcolor{#E0453A}{1\%}.
  4. Kontrola reguły zaokrąglania: zaokrąglaliśmy do części setnych, więc błąd nie może przekroczyć 0,0050{,}005. Rzeczywiście 1300<1200\frac{1}{300} < \frac{1}{200} ✓
  5. Kontrola kierunku: 0,33<130{,}33 < \frac13, więc to przybliżenie z niedomiarem.
  6. Wynik zostawiam ułamkiem: 1300\frac{1}{300} jest wartością dokładną, a jej rozwinięcie dziesiętne byłoby kolejnym przybliżeniem.

Odpowiedź: Δx=1300\Delta x = \frac{1}{300}, δ=1%\delta = 1\%

Zwróć uwagę na ostatni krok. Byłoby ironią zaokrąglić błąd zaokrąglenia — w takich zadaniach postać ułamkowa jest jedyną, która nie dokłada nowej niedokładności.

Przykład 44 Z błędu względnego na dopuszczalny przedział

Element ma mieć długość 40 mm40\ \text{mm}, a dopuszczalny błąd względny wykonania wynosi 1,5%1{,}5\%. W jakim przedziale musi się zmieścić długość elementu?

  1. Zamieniam procent na dopuszczalny błąd bezwzględny: Δx=1,5%⋅40\Delta x = 1{,}5\% \cdot 40 mm.
  2. 1,5%=0,0151{,}5\% = 0{,}015, więc Δx=0,015⋅40=0,6\Delta x = 0{,}015 \cdot 40 = \textcolor{#E0453A}{0{,}6} mm.
  3. Długość może odbiegać o 0,60{,}6 mm w każdą stronę: od 40−0,640 - 0{,}6 do 40+0,640 + 0{,}6.
  4. Przedział: ⟨39,4; 40,6⟩\textcolor{#E0453A}{\langle 39{,}4;\ 40{,}6 \rangle} mm.
  5. Kontrola: dla krańca 40,640{,}6 mm mamy δ=0,640=0,015=1,5%\delta = \frac{0{,}6}{40} = 0{,}015 = 1{,}5\% ✓
  6. Kontrola szerokości: przedział ma długość 1,21{,}2 mm, czyli dwa razy tyle, ile wynosi dopuszczalny błąd ✓

Odpowiedź: Długość musi należeć do przedziału ⟨39,4; 40,6⟩\langle 39{,}4;\ 40{,}6 \rangle mm.

Tak wygląda praktyczne zastosowanie tego pojęcia: tolerancję wielu elementów, np. rezystorów (±5%)(\pm 5\%), podaje się właśnie jako błąd względny — ta sama liczba procent opisuje dokładność niezależnie od tego, czy element jest wielki, czy mały.

6Najczęstsze błędy

Trzy pierwsze błędy dotyczą samych definicji, dwa ostatnie — porównywania i jednostek.

Podawanie błędu względnego z jednostką.

Skąd się bierze: Wszystkie pozostałe wielkości w zadaniu jednostki mają, więc dopisuje się ją odruchowo.

Jak zrobić dobrze: Błąd względny powstaje z dzielenia wielkości tego samego rodzaju, więc jednostki się skracają. Zapis δ=2% m\textcolor{#9b1c14}{\delta = 2\% \text{ m}} jest wewnętrznie sprzeczny.

Pominięcie wartości bezwzględnej we wzorze.

Skąd się bierze: Odejmowanie „w kolejności z zadania” bywa wykonywane bez zastanowienia.

Jak zrobić dobrze: Błąd jest miarą wielkości pomyłki, więc nie może być ujemny. Kierunek pomyłki opisują osobne słowa: przybliżenie z nadmiarem albo z niedomiarem.

Dzielenie przez błąd zamiast przez wartość: δ=∣x∣Δx\textcolor{#9b1c14}{\delta = \frac{|x|}{\Delta x}}.

Skąd się bierze: Ułamek zapisany odwrotnie daje ładniejsze, większe liczby.

Jak zrobić dobrze: W liczniku stoi błąd, w mianowniku wartość. Kontrola sensu: przy dobrym pomiarze błąd względny musi być mały, bliski zeru.

Porównywanie dokładności dwóch pomiarów po błędzie bezwzględnym.

Skąd się bierze: Większa liczba wygląda na większy błąd.

Jak zrobić dobrze: Pomyłka o 60 m60\ \text{m} przy 12 km12\ \text{km} jest względnie cztery razy mniejsza od pomyłki o 5 g5\ \text{g} przy 250 g250\ \text{g}. Porównywać wolno tylko błędy względne.

Liczenie błędu względnego bez sprowadzenia do wspólnej jednostki.

Skąd się bierze: Ułamek daje się zapisać niezależnie od tego, w czym wyrażone są obie liczby.

Jak zrobić dobrze: Najpierw wspólna jednostka, potem dzielenie. Bez tego 6012\frac{60}{12} dałoby 55, czyli „błąd 500%500\%” przy bardzo dokładnym pomiarze.

7Pytania i odpowiedzi

Czym różni się błąd bezwzględny od względnego?

Bezwzględny mówi, o ile się pomyliliśmy, i ma jednostkę mierzonej wielkości. Względny mówi, jaką część wartości stanowi ta pomyłka, i jednostki nie ma — dlatego tylko nim można porównywać dokładność pomiarów różnych wielkości.

Jak obliczyć błąd względny w procentach?

Podzielić błąd bezwzględny przez wartość dokładną, a wynik pomnożyć przez sto procent. Przy pomiarze 2,552{,}55 m zamiast 2,502{,}50 m daje to 0,050{,}05 podzielone przez 2,502{,}50, czyli 0,020{,}02, a więc dwa procent.

Przez co dzielić, gdy nie znamy wartości dokładnej?

W praktyce dzieli się przez wartość zmierzoną albo tablicową i wyraźnie się zaznacza, którą przyjęto. Przy małych błędach różnica jest nieistotna, ale sam wybór jest konwencją, a nie częścią definicji, więc trzeba go podać.

Ile wynosi błąd zaokrąglenia?

Przy poprawnym zaokrągleniu nie przekracza połowy jednostki ostatniego zachowanego miejsca — przy zaokrąglaniu do części setnych jest to co najwyżej 0,0050{,}005. Większy wynik oznacza, że zaokrąglenie wykonano błędnie.

Czy błędy pomiaru są na maturze z matematyki?

Nie. W podstawie programowej z matematyki dla liceum od 2025 roku nie występuje ani błąd bezwzględny pomiaru, ani względny, ani zaokrąglanie. Samych błędów pomiaru nie ma również w wymaganiach z matematyki dla szkoły podstawowej, choć zaokrąglanie jest tam wymagane. Uwaga na zawężenie „z matematyki”: niepewność pomiarowa jest wymagana wprost w podstawie z fizyki dla szkoły podstawowej. Temat jest więc potrzebny na pracowni z fizyki i chemii oraz wszędzie tam, gdzie opracowuje się wyniki pomiarów — tylko nie na maturze z matematyki.

Jak zapisać wynik pomiaru z niepewnością?

Wartość, znak ±, niepewność i jednostka — na przykład l=(12,4±0,1) cml = (12{,}4 \pm 0{,}1)\ \text{cm}. Niepewność zaokrągla się zwykle do jednej–dwóch cyfr znaczących, a wynik do tego samego miejsca po przecinku co niepewność.

Jaki symbol ma błąd względny?

Najczęściej małą grecką literę delta: δ\delta{}. Błąd bezwzględny oznacza się zwykle Δx\Delta{}x (duża delta i nazwa wielkości). W niektórych książkach błąd względny ma symbol ε\varepsilon{}.

Jak obliczyć błąd pomiaru miernika z klasą dokładności?

Pomnóż klasę przez zakres i podziel przez 100: Δ\Delta{} = klasa · zakres : 100. Woltomierz klasy 1,5 na zakresie 10 V ma błąd graniczny 0,15 V niezależnie od wskazania. Błąd względny to Δ\Delta{} podzielone przez wskazanie.

Czytaj dalej

Mateusz Będkowski — nauczyciel matematyki, autor serwisu Nie każ mu liczyć

Mateusz Będkowski

nauczyciel matematyki, autor „Nie każ mu liczyć”

Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole — dziś w dwóch szkołach w Kaliszu. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Rozwiązania na tej stronie liczę sam, krok po kroku, i zapisuję dokładnie tak, jak tłumaczę je uczniowi na kartce.

Ostatnia aktualizacja: 2026-09-23. Tekst redakcji „Nie każ mu liczyć”.

Newsletter

Nowe karty pracy prosto na maila

Mail wychodzi wtedy, gdy pojawia się coś nowego — i nie częściej niż raz w tygodniu. Za zapis dostajesz pakiet startowy: karty pracy z pięciu działów sklejone w jeden plik do druku.

Bez spamu i bez sprzedawania adresów. Wypisujesz się jednym kliknięciem — link jest w każdym mailu.

PDF
Mateusz Będkowski — nauczyciel matematyki, autor serwisu Nie każ mu liczyć

Mateusz Będkowski

nauczyciel matematyki i pedagog

Uczę matematyki od 13 lat, w tym 7 lat w szkole. Magister pedagogiki ze specjalnością terapia pedagogiczna, po studiach podyplomowych z matematyki. Wszystkie materiały na tej stronie przygotowuję sam. Poznaj moje podejście →

Ostatnia aktualizacja: 2026-08-22