重复出现的比例误差和偏移误差只是许多可能的系统误差中的两种，但是，这些误差是从何而来的呢？
正如我们之前指出的，误差可能来自于仪器校准和使用的难易程度、技术和方法、操作者问题、抽样问题和测量环境。下面将探讨这些误差的相关案例。
2.4.1 仪器校准和使用
测量仪器是确定数值的工具。工具可能简单，比如尺、天平称或量筒，可能较复杂，比如电子秤或折射计。为了保证使用某样仪器进行测量的准确性，必须对仪器进行校准。换言之，该仪器的测量结果必须与已知的参考测量结果作比较。
在有些领域，如化学或物理，工具校准相对简单。例如，要校准天平称，化学家会在天平称上称一个已知重量的物体，来确定秤的重量读数是否准确。如果准确性非常重要，化学家可能要在一天中的不同时间反复测量，或者称一系列不同重量的物体。
在社会科学中，调查问卷也能被校准。此类校准是将待校准问卷和先前通过不同问题来发现相似信息的其他调查问卷作比较。社会学家和心理学家有时将调查问卷称作“调查工具。”
2.4.2.精度极限
测量工具被用来收集数据供科学分析。但是测量工具总会存在精度极限，换言之，总存在一定范围内的测量值无法被测量工具确切测量的情况。
图5.3 测量一支铅笔
如图5.3中的尺，这支铅笔的末端并不是正好在第8个单位，但是我们可以看到它比第7.5个单位长。测量工具（即尺）的精度极限是0.5单位。一个科学家在测量该值时可能估测铅笔的长度是7.6个单位，但是另一个科学家可能估测长度为7.7个单位，甚至7.5个单位。为了表示估算值，当我们具体说明这个值时，我们包含不确定范围和基准测量值。在这种情况下，这支铅笔的长度可能被记作7.6±0.1（读作七点六正负零点一），“7.6”是基准测量值，“0.1”是测量值的不确定度。我们确定真实值在7.5和7.7之间，但是我们不知道在哪儿。注意，基准测量值和不确定范围的小数位数应保持相同。
然而，不是所有的工具都允许实验者进行估测。要是我们用的不是尺，而是电子秤呢？
假设我们的电子秤显示有0.1单位的精度极限，在0.1单位后的任何数字都不显示。如果我们测量的样本的实际重量是6.39会怎么样？如果秤准确，显示出的重量即为6.3，即使那个样本的真实重量更接近于6.4。
科学家比电子秤聪明多了，但是他们无法看出更准确的测量值。在这种情况下，通过加上不确定范围，我们能具体说明电子秤的精度极限。实际重量为6.39的样本，重量可能被报告为“6.35±0.05”（读作六点三五正负零点零五）。那意味着实际重量在6.3和6.4之间。(www.xing528.com)
2.4.3 有效数字（significant digits）
上述电子秤例子中，更正确的测量值和秤显示的测量值之间的差别在于有效数字。对于数学家而言，“3.05”这个数和“3.050”这个数是一样的。对于科学家而言，它们是不同的。3.05这个数值有3位有效数字，3.050这个数值有4位有效数字。有效数字“名副其实”：“有效”是被关注的东西，“数字”是数值中的各个数字，或者说在整个数值中数字的位置。3.050告诉我们某个实验在测量精确到0.001单位水平的值。例如，在这个实验中的其他测量值可能是2.005，1.045或7.228。
在做实验时牵涉到测量一个值，科学家会决定测量结果要保留几位有效数字，有时会把测量值或数字结果进位或舍去，变成数字位数更少的数以满足要求。进位或舍去产生的误差可能是随机误差的一个来源，但是在某些情况下，也可能是系统误差的一个来源。
有很多位有效数字的数值也可能误导我们，尽管看上去那种结果准确度高，事实上，它可能只是精确度高。例如，想象一下，我们想计算出一根管的截面周长。如果我们使用上面的尺，我们可能得到这根管子外面直径为2.3单位。算出圆周很容易，我们只要用π乘以直径。因此，如果直径是2.3，根据我们的计算器，π是3.1415929，然后我们得出管子的圆周长是7.22566367。事实可能并不如此。
事实上，科学结果的准确度比不上测量过程中最不精确的量的准确度。（在后面部分我们会讨论准确度和精确度）
图5.4 计算一根管的截面周长
2.4.4 公差（Tolerance）
因为科学家知道测量不可能完美，所以有些实验对测量规定了尺寸公差。公差具体说明测量值被允许含有的偏差的范围。公差包括测量工具的准确性，但是在有的研究领域，公差也可能包括系统其他部分的不确定性，例如，被测量的样本，或者甚至实验者本身。我们可能觉得测量值应该越精确越好，但是在实验室或其他研究环境，准确度和精确度可能受到时间、资源和仪器容量等因素的制约。
在化学和物理领域，测量体积的仪器如移液管、量筒和容量瓶的校准，常常是由生产商承担的，校准规范中包含公差。高质量的（更昂贵的）实验设备会被校准得更精确。因此，量筒可能被描述成“1毫升刻度，测量：100毫升，公差：±1毫升”，在这里，1毫升刻度是测量标记的间隔，“测量：100毫升”是量筒的最大测量体积，“公差：±1毫升”是测量值的测试精度。
2.4.5 随时间产生的偏差和环境因素
在设备校准中的另一个因素是时间变化带来的影响。对设备的不当使用和维护及材料的老化可能会降低设备准确度。例如，在化学研究中，反复冲洗玻璃制品如量筒和移液管（会把玻璃制品中放入热水和洗涤剂）可能会使它们的准确度降低，机械秤上的金属的耐久性可能会降低，甚至调查问卷的校准也会偏移，因为流行的观点和共同的信仰会发生改变。有些偏移会造成随机误差（例如，玻璃制品内壁的刮痕造成读数困难），有些偏移（例如，刻度误差校准）会造成系统误差。
气温变化、湿度、海拔高度甚至实验室的粉尘水平等环境因素，也可能影响机械和电器系统的工作及其校准。例如，有些非常精密的设备甚至可能因为所处建筑物受到刮风或地震的影响，摇晃或震动而失准。环境因素对测量系统产生影响而造成的误差，可以被视作校准误差，也可以被视作环境误差。
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