检测工作中数据处理知识.ppt

检测工作中数据处理知识,何贤超 2018.08.01,目录,1、有效数字与数值修约 2、数据处理 3、极限数值的比较方法 4、检测工作中数据取舍问题 5、准确度与精密度,1.有效数字与数值修约,1.1 有效数字 有效数字：一个数据，从左往右，非零数字后的数值均为有效数值 例如： 10 2位有效数字 10.0 3位有效数字 0.1 1位有效数字 注意：科学计数法，有效数字不包含10n 例如：1.02*10-5 仅读取1.02确认有效数字，有效数字为3位,1.有效数字与数值修约,有效数字，在检测工作中，通常指实际能测到的数值，最后一位是可疑的，其余数字均为确定值 例如：称量数据： 1.00g,准确程度为0.01g，相对误差为0.01/1.00*100=1% 1.0000g,准确程度为0.0001g，相对误差为0.0001/1.0000*100=0.01%,1.有效数字与数值修约,1.2数值修约 数值修约的原则：“四舍六入五成双” 具体来讲： 5，要舍去； 5，进一位； =5（5后面没有非零数字），要讨论，看5前面数字，奇进偶不进1.有效数字与数值修约,实例：将下列数字修约成为3位有效数字 3.0449 修约为3.04 （运用：5，要舍去） 3.0451 修约为3.05 （运用：5，进一位） 3.0450 修约为3.04 （运用： =5，看前面，奇进偶不进） 3.0350 修约为3.04（运用： =5，看前面，奇进偶不进） 3.01547*105 修约为3.02*105 (科学计数法的修约） 数值修约注意事项： 修约时必须一步到位，不能逐级修约。

例如： 将3.0349修约为3位有效数字 错误做法：3.0349修约为3.035修约为3.04 正确做法：3.0349修约为3.03 ,1.有效数字与数值修约,1.3有效数字运算规则 1.3.1 加减法 小数位数应与参与运算的几个数字中，数字小数点后位数最少者相同 例如：1.5341+0.01+0.0123 保留2位小数 依据:小数点后位数最少的数绝对误差最大 1.3.2乘除法 有效数字位数以几个数中有效位数最少的为准 例如：0.0121*25.64*1.05782 保留3位有效数字 依据:有效位数最少的那个数绝对误差最大1.有效数字与数值修约,1.3.3先修约再运算还是先运算再修约的问题 两种方法都可以，原则上以先修约再运算为主 但由于计算器的普及，实际工作中常采用先运算再修约的方式 1.3.4日常工作中运用 高组分（10%组分），保留4位有效数字如：10.32% 中组分（10%-1%组分）,一般保留3位有效数字如：9.32% 低组分（1%组分），一般保留2位有效数字如：0.32%,0.0032%,1.有效数字与数值修约,1.3.5关于与标准极限值比较的问题 一般要求比标准极限值多一位有效数字（1/10原则） 如生板金属铅标准极限值4，检测结果可以计为3.8 工业生产中，对数据要求不是特别苛刻的情况下，也可以是相同位数。

如铅钙合金中，钙含量要求0.055-0.065，检测结果可以出具0.060,2.数据处理,2.1误差 误差用于描述测量结果的准确性误差包括两类：绝对误差、相对误差 2.1.1 绝对误差：测量值-真值 绝对误差有正、负之分 2.1.2 相对误差：绝对误差相对于真实值的百分率 相对误差有正、负之分2.数据处理,运用实例： 一个正极板样品测量二氧化铅，标准80%，多次测量结果为 85.1 、85.3、84.7、84.8 、83.6， 我们在描述时通常会说：前四个结果测量结果准确，第五个结果测量结果不准确运用的是绝对误差） 一个铅钙合金样品，标准1.40-1.45%，多次测量结果为：1.38、1.42、 1.41、1.42、 1.41 我们在描述时通常会说：第一个结果测量结果不准确，后四个结果测量结果准确运用的是绝对误差）,2.数据处理,思考题？ 对于正极板，测量极差为1.5，前四个极差为0.6；对于铅钙合金，极差为0.04，后四个极差为0.01 思考：为什么正极板二氧化铅极差1.5，我们认为结果是准确的，而铅钙合金，极差0.04，我们却认为结果不准确呢？（相对误差的运用） 结论：误差只有在讨论同一个样品的同一个检测项目时才有意义，对不同样品绝对误差大，不一定就不准确。

2.数据处理,2.2真值 上面讨论了绝对误差与相对误差，那么什么是真值呢？ 2.2.1理论真值：理论计算值 如：水中氧元素的理论计算含量为88.9%， 测定结果分别为75.1%、88.4%，前者不准确 前期，我们有员工测量红丹中铅含量有员工测量结果为20%，我认为结果是不准确的因为红丹一般描述为四氧化三铅，理论计算值为90.7%，所以我认为20%是不准确的运用了理论真值 2.2.2约定真值：如国际标样、标准器、标准物质 约定真值要注意标准样品的范围，如：行业标准物质、市域标准养、国际标样 2.2.3相对真值：采用最可靠的分析方法，测量的相对准确值如工作中的控样2.数据处理,2.2.4现实工作中的评定： 2.2.4.1算术平均值 2.2.4.2中位数 将n个数据从小到大排列，n为奇数时，正中间数叫中位数；n为偶数时，正中间两个数的平均值叫中位数 例如：1、2、3、4、5 中位数为3（等于算术平均值） 1、2、3、4、5、6 中位数为3.5（等于算术平均值） 中位数使用简单直观2.数据处理,2.3 偏差 检测过程中，用偏差衡量分析结果的精密度 2.3.1单次偏差 （有正负号，可能为零）单次偏差之和为零。

2.3.2平均偏差：单次测定偏差的绝对值的平均值 没有正负号，表示数据间的重复性 2.3.3相对平均偏差（用于次数不多的测定）,2.数据处理,2.3.4标准偏差（用于较多次测定次数） 测定的标准偏差 2.3.5相对标准偏差（RSD,Sr),2.数据处理,2.3.6全距或极差 2.3.7公差 生产部门对分析结果误差允许的一种限量 工业生产中，一般待测组分与公差关系如下：,3.极限数值的比较方法,极限数值一般有两种比较方法，全数值比较法与修约值比较法 全数值比较法是一种要求较高的比较法，用于精密的检测过程控制 修约比较法一般用于工业生产中 3.1全数值比较法（示例如下）,3.极限数值的比较方法,3.2修约值比较法 修约值比较法将测定值修约为与标准极限值位数一致比较示例如下）,4.检测工作中数据取舍问题,4.1数据取舍原则 4.1.1 过失造成的可疑值，弃掉 4.1.2结果复查时，已找到可疑值原因的，弃掉 4.1.3 如找不到可疑值的原因，不应随意保留或弃掉，应进行数据统计分析来确定取舍 4.1.4介绍一种数据取舍方法Q值检验法 适用于测定3-10次的测定,4.检测工作中数据取舍问题,Q值检验法步骤： 步骤一、测定值由小到大排列，X1,X2,X3,Xn-1,Xn 步骤二、计算Q值 Q值：可疑值与最邻近数值之差，除以极差。

可疑值首项： （检验X1) 可疑值末项： （检验Xn) 步骤三、判断取舍 原则：Q0Q(弃掉可疑值） Q0Q(保留可疑值）,4.检测工作中数据取舍问题,4.2取舍可疑值的Q值表,5.准确度与精密度,准确度：指实验测得值与真实值之间相符合的程度精密度：指在相同条件下，多次重复测定结果彼此相符合的程度5.准确度与精密度,在GB/T6379-2004（ISO5725-1994）中使用两个术语“正确度”与“精密度”来描述准确度5.准确度与精密度,（一） 准确度好，精密度好,（三） 准确度差，精密度好,（四） 准确度差，精密度差,（二） 准确度好，精密度差,精密,不精密,准确,不准确,5.准确度与精密度,准确度：通常用误差来描述 精密度：通常用偏差来描述引申：均值极差图中，X-bar图反应的就是准确度;R图反应的是精密度与测量不确定度的关系：检测结果的完整表述应该是：测量值+测量不确定度测量不确定度：是与测量结果相关联的一个参数，用以表征合理地赋予被测量之值的分散性5.准确度与精密度,。