⑴ 如何提高测定的准确度和测定结果的可靠性
检测结果是质检机构依据国家各级现行标准检验各类样品的质量向社会和政府部门提供的特殊“产品”,它还是技术监督部门、法院等单位执法的重要依据。关于检测结果的处理,在日常检测工作中发现几种不当做法:一是检测过程中记录的有效位数过少。特别是遇到以“0”结尾的数字时,不记录末尾的“0”,认为这样做不影响检测结果。实际上虽不影响检测结果数值的大小,但影响检测结果的有效位数,即影响检测结果的准确程度。
二是检测结果保留的有效位数过多。第一种原因是不懂有效数字的计算规则,无意中多保留,第二种原因是故意多保留,希望以此“提高”结果的准确程度。
三是在对外出具的检验报告或者提交各级主管部门的总结材料中照搬检验原始数据,不知按检验方法要求合理保留检测结果的有效数字位数,更不知按评判(限量值、指标值)标准换算计量单位,或换算计量单位时任意增减有效数字位数,这些做法都会影响检验机构的公正性、权威性。
因此质检机构的质量管理一个关键环节就是对检测结果的质量控制,它是确保检测数据的准确性,检验结论的科学性和公正性,并具有可追溯性的重要环节。
质检机构对检测结果质量控制的技术要点笔者认为应考虑以下几方面:
1 严格数据处理与控制
计算机在科研、实验以及各方面管理上的应用已成为发展趋势,对检验机构而言,检验人员除了日常的检验工作以外,相当一部分时间花在仪器设备物资的管理上。另外在检验工作中,已广范利用微机进行数据采集、结果处理以及检验报告的输出上。如何借助计算机进行有效地科学管理?这就需要检验人员具备一定的管理知识和经验,以及掌握计算机的实际操作应用,借助计算机使管理规范化、科学化,提高工作效率。实验室应有适当的计算和数据转换及处理规定,并有效实施。
2 正确记录测量观察值
在实际工作中很多检验人员由于概念模糊不清楚怎样准确无误的记录测量观察值,从而影响最终的检验结果准确性,正确记录测量观察值要掌握的原则就是:首先,要正确理解有效数字的概念,它是指测量中实际能测得的数字,包括全部准确值和一位可疑值。其次,记录测定结果的有效数字位数应与所有计量器具、仪器设备的测定精度一致,不能任意多取或少取,这里的仪器精准度还包括标准物质的有效示值,下面对分析中常用的几类仪器、量具、标准物质举例说明。
(1)用分析天平(最小分度值为0.1mg)进行称量时,有效数字可以记录到小数点后面第四位,如2.1453g此时有效数字为五位;称取0.5687g,则为四位,用百分之一天平(最小分度值为0.01g)称取25克试样,应记录为25.00 g,记录为25g就是错误的。
(2)常量滴定管和移液管记录至毫升为单位的小数点后2位数字;2ml以下的微量滴定管,其读数应记录至毫升为单位的小数点后3位数字。也就是说滴定管最多可取4位有效数字,如10.23ml,有时只有3位,如5.23ml,有时也有2位与1位的,如0.48ml与0.03ml等。100~1000ml容量瓶应记录至小数点后1位数字,50 ml以下的容量瓶应记录至小数点后2位数字。如单标线A级50 ml容量瓶,准确容积为50.00 ml,有效数字为四位。比色管在检验中的稀释至刻度的操作可视同容量瓶的定容,可取4位有效数,但要注意的是其精度不如容量瓶。
(3)分光光度计最小分度值为0.005,因此,吸光度一般可记录到小数点后第3位,有效数字一般最多也只有3位。
(4)带有计算机处理系统的分析仪器,往往根据计算机自身的设定打印或显示结果,可以有很多位数,但这并不增加仪器的精度和可读的有效位数,在一系列操作中,使用多种计量仪器时,有效数字以最少的一种记录仪器的位数表示。因此,色谱类的一般取3位有效数字,最多取4位,如液相的紫外检测器其实就是分光光度计,气相类的如FID检测器,其实就是电流检测器,尽管仪器给出的信号值很多位,但其有效数与一般的电流表一样同时色谱的有效数又受制于进样针的有效位数,如气相的1.00微升,液相的20.00微升。
(5)买来的标准溶液一般是4位有效数,我们在稀释后特别是高倍数稀释后,一般要降低其有效位数方为合理。如是自己配制的标液,还要注意原配试剂的含量示值的有效位数,如其标明为≥99.95%,可取4位,如为≥99.9%,则只能取3位。
3 准确计算检测结果
检验人员在检测中不仅要精确测定各种数据、正确记录,而且要按运算规则进行准确计算检测结果。因为检测结果数值不仅表示被测项目含量多少,还反映了检测方法、检验过程的准确程度,所以正确地处理检测数据至关重要。其一,检测人员对检测方法中的计算公式应正确理解,保证检测数据的计算和计量单位之间转换不出差错,计算结果进行自校和复核。其二,检测结果的有效位数应与检测方法中的规定相符计算中间所得数据的有效位数应多保留一位。
具体的操作流程如下:
(1)首先根据测试过程中的分析方法和仪器精准确度,确定各参与运算的数值的有效位数,先进行运算,按《GB8170-2008数值修约规则与极限数值的表示和判定》进行修约,得出原始的检测数据这一过程要掌握有效数字的确认、数字修约和有效数字运算的原则。
4 合理报告与判定检测结果
(1)检测结果报告的示例
常量组分分析中,含量≥10%的结果用四位有效数字表示;含量在1~10%的用三位有效数字表示,含量≤1%微量组分分析通常用两到三位有效数字表示分析结果。如用滴定法或质量法检验,当被测物的浓度含量较高且取样量较大时,测量的相对误差可低至千分之一,则检测结果可报告4位有效数字。使用各类仪器分析法检验时,检验结果的有效位数一般为2至3位,在检测限附近时常为1位,所以实验室审核者应注意检测报告中不应出现5位及以上有效数字的检测结果。
测定结果的计量单位应采用中华人民共和国法定计量单位,并且一般要求与判定标准,如产品标准或限量标准,保持一致,以便比较和评判,如按方法标准GB/T5009.22中9检验,稻谷黄曲霉B1为8.6ng/g,检测报告应按限量标准GB2715-2005的规定换算报告为8.6ug/kg; 如按方法标准GB/T5009.15-2003第一法检验,小麦镉含量为35 ug/kg,检测报告应按限量标准GB2715-2005的规定换算报告为0.035mg/kg;
分析结果在检出限以下,可以用“未检出”表述,并注明检出限数值或以最低检出限报告测定结果,如0.02mg/kg。
平行样测定结果在允许偏差范围之内时,报告用其平均值表示测定结果,并报告计算结果表示到小数点后的位数或有效位数,首先,结果要保留到检测方法要求的有效数字;其次,测定值的有效数的位数应能满足卫生标准的要求。如大豆、菜籽等原油溶剂残留GB2716-2005卫生标准要求是≤100mg/kg,而检测方法GB/T5009.37要求保留3位有效数字,假如做出的数值是100.3 mg/kg,就可报告为100mg/kg。结论为合格, 而大豆、菜籽等三、四级成品油溶剂残留卫生标准要求是≤50mg/kg, 假如做出的数值是50.34 mg/kg,就只可报告为50.3mg/kg,结论为不合格。
当被测物浓度含量太高或太低时, 应使用科学计数法,因有效数字来源于测量仪器,反映了测量仪器的测量精确程度,所以单位的变换不应改变有效数字的位数,如检测数据12.2g/kg若标准中要用mg /kg和ug /kg作单位时,虽然从数学角度来看,可记为12200mg/kg和12200000ug/kg,但从测量角度来看,这一做法改变了有效数字的位数,是错误的采用科学计数法可以保证在单位变换下,有效数字位数的不变,因此,检测报告中要求尽量使用科学计数法表示实验数据。
通常情况下,实验做双实验,平行样测定结果在允许偏差范围之内时,报告用其平均值表示测定结果,但检测分析也有一些特例,如油脂的色泽、面粉的磁性金属物等测定结果要以高的试验结果为测定结果,而不是平均值,这要引起注意,不要按习惯性处理数据,否则也将导致检验结论错误。
5 总结
因为作为对外服务的第三方检测机构,检测报告的严谨性、科学性集中体现在检测数据和检验结论的准确性上,要确保检测数据的科学性和准确性,质检机构的管理者应采取多种方式有重点地培养和提高专业技术人员和管理人员素质,培训突出基本技能和高精尖技能并重,工作中按照国家标准和实验室质量控制规范操作,掌握各环节检测数据处理和质量控制的技术要点,才能提高检测技术水平和实验室管理水平,更好地向社会和政府部门出具真实的检测结果和准确的检测结论。答案来自
⑵ 平均差错率的计算公式
基本公式为差错数除以总数,计算公式如下:
即:15除以20000乘以100%。
在设备的研制、考核、试验时,应以较长时间的平均误码率来评价。在日常的维护测试中,CCITT规定测试时间,则误码率根据传输速率而不同。从率的分类来讲,差错率属于占比比率类别,基本公式应该是差错数除以总数。根据你给我的三个数据,我觉得应该用差错条数除以总工作条数,就是用15除以20000。
⑶ 测试误差产生原因与处理方法
任伟 张广玉 赵桂君
(国土资源部实物地质资料中心,北京 101149)
摘要 误差在测定过程中是很难避免的。本文提出了误差的分类,分析了误差的产生原因和消除方法。在实际工作中,要认清误差,熟练掌握操作技术,精确校准仪器,认真细心地操作,针对产生误差的原因,正确地运用数理统计和误差理论,予以纠正,把误差减小到最低限度。
关键词 分析结果;误差
在化验过程中,由试验人员使用仪器、试剂,按照既定的分析方法,经过一定的操作步骤,如称量、熔样、溶解、分离和检测等,最后获得样品分析的各项测试结果。上述过程中,即使是最熟练的化验人员,使用最精密的分析仪器和纯度最高的试剂,也会由于仪器灵敏度的限制,人为操作因素,以及试剂纯度的相对性等原因,而无法获得最准确的试验结果。也就是说,测定的结果和被测样品实际值之间会产生一定的误差,那么,误差是如何产生,又如何处理呢? 下面就误差的分类、误差的产生原因以及消除的方法和如何统计做一简单介绍。
一、误差的分类及产生原因
一个物理量总有一个客观存在的准确数值,通常称为真值。由于种种原因,实际测定的结果不能恰好等于真值,而有一定的差距,这个差距就是检测值的误差。根据造成误差的原因不同,一般将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三类。
1.系统误差
系统误差的产生是由于仪器刻度不准、仪器构造的缺陷、实验方法的不可靠或个人的习惯和偏向等原因,使检测结果偏高或偏低,形成正误差或负误差。
2.偶然误差
偶然误差是由一些来源不十分清楚的偶然因素产生的。所谓偶然,就是它们对试验结果的影响不定,有时使结果偏高,有时使结果偏低,偏离的幅度也变化不定,有大有小。因此,对偶然误差无法控制,也无法校正。实践证明,多次检测值的偶然误差服从一定的分布规律,其分布是正态分布,平均值为零。
3.过失误差
过失误差是由试验过程中人为的差错引起的,人为差错主要有仪器的不正当使用,违反操作规程,以及由粗心大意引起的差错,如液体溅失、异物污染、错误读数、记录和计算错误等,此类误差无规律可循。
二、误差的避免和消除
首先我们应该认识到,误差是测定过程中很难避免和消除的,是客观存在的。但是随着科学技术的发展,测量条件的提高,误差可以越来越小。在实际操作中,我们也可以利用一些方法来减小误差。
1)对试验仪器方法进行严格检查和校对。使用未经校正的仪器或玻璃器皿,如砝码、天平、滴定管、移液管等,都会有同符号、同值的系统误差出现;在实验方法方面,也会因为不同的样品处理方法而产生误差。因此在检测之前应该对所用仪器和试验方法做必要的校准和严格的检查。
2)细心操作。操作间环境的变化、天平的变动性、仪器的示值偏移、读数的估计值等会使检测结果产生不可预见的误差。这更要求我们应该熟练掌握实验技术,认真细心地操作,纠正操作中的个人不良习惯和偏向,消除主观上的粗心大意。
3)在每一批检测样品中加测一定数量的平行双样、密码样和标准样品,以增加检测结果的准确度。
4)利用数理统计方法处理误差问题。我们在日常工作中发现,大多数误差集中在零左右,越大的误差出现的频率越低。多次测定的正误差和负误差能互相抵消。因此,根据这种情况,可利用正态分布的特性对误差进行统计推断。判断测试结果的正确性,查找产生误差的原因,予以纠正,使误差减小到最低限度。
另外,我们还应该理解测量不确定度的概念,它是表征合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。从词义上理解,测量不确定度意味着对测量结果的可信性、有效性的怀疑程度或不肯定程度,是定量说明测量结果质量的一个参数。
“合理”是指应考虑到各种因素对测量的影响所做的修正,特别是测量应处于统计控制的状态下,即处于随机控制过程中。“相联系”指测量不确定度是一个与测量结果在一起的参数,在测量结果的完整表示中应包括测量不确定度。实际上由于测量不完善和人们认识不足,所得的测量值具有分散性,即每次测得的结果不是同一个值,而是以一定的概率分散在某个区域内的许多个值。虽然系统误差是一个不变值,但由于我们不能完全认知或掌握,只能认为它是以某种概率分布在某个区域内的,而这种概率分布本身也有分散性。测量不确定度就是说明被测量之值分散性的参数,它不说明测量结果是否接近真值,为了表征这种分散性,测量不确定度用标准偏差来表示。实践中测量不确定度主要来源于以下几个方面:①测量的方法不理想;②取样的代表性不够;③对测量过程中受环境影响的认识不全;④对仪器的读数存在人为偏移;⑤测量仪器的分辨力和鉴别力不够;⑥用于数据计算的常量和其他参量不准;⑦近似完全相同的条件下,重复观测值的变化。
由此可见,测量不确定度一般来源于随机性和模糊性,前者是因为条件不充分,后者是因为概念不明确。另外,我们还需要正确认识误差和测量不确定度的区别。简单地说,误差表明测量结果偏离真值,是一个差值,非正即负;测量不确定度表明被测量之值的分散性,是一个区间,为正值。
在化学分析中,每种分析方法都有规定的允许差,即一个既定的分析试验方法的标准差是固定的,要想提高分析结果的准确度,需要降低标准差。同一化验室的允许差又叫重复性限(常以r表示),是指同一化验室内在相同条件下对同一试样所做重复测定结果极差的允许界限;在不同化验室间的允许差又叫再现性临界差(常以R表示),是指两个化验室测试同一样品所得结果差值的允许界限。r的确切含义是:多次重复测定所得结果的极差不超过r的概率为95%。如极差超过r,就认为可疑,需要增做测定。R的含义与r相似。由此看出,r和R的确定不能过严或过宽。过严则造成过多的返工,从而浪费人力和物力;过宽则容易放过意外差错,从而降低实验结果的可靠性。
三、误差的统计
日常工作中,我们经常需要借助数理统计方法来处理和解决一些问题,例如,确定各种实验方法的允许误差,寻找两种指标的相互关系,判断两种实验方法能否相互代替等有关试验误差和数据处理的问题,都需要用数理统计方法来得出科学可靠的结论。数理统计是以概率为主要理论基础,运用统计方法,对数据进行整理分析并做出判断和推理的一门科学。它的应用范围很广,例如实际生产、科学实验、社会调查等等。对于不确定性事件,就每一次观测或试验结果来看都是可疑的,但在大量观测或试验下却呈现某种规律性(统计规律性)。数理统计就是从一个侧面,来研究这类不确定性事件的规律性。
数理统计所处理的是少量的、部分的、不完全的标本或材料。为了对总体进行了解和预测,就需要做出推理和判断,这就是数理统计的主要任务。例如在找矿过程中,要勘查一个新矿区的级别和储量,我们不可能取出全部矿体进行检测,因此就需要在矿区内进行定点钻孔,采取岩心样品(标本),然后对取到的样品(标本)进行分析检测,得出数据,并计算出一些必要的“统计量”,如总和、平均值等;再运用数理统计的定律或公式对实验结果做出判断、解释或推理。从而推断出矿区的级别和储量,依此来评价矿种的利用价值和开采价值。
这种推断显然会有一定的误差,因此需要运用数理统计方法来估计这种误差的大小,提高推断的可靠程度。在数理统计中,最能表征一组检测值的尺度被称为中心趋势和离散度。中心趋势表示多个检测值的集中点。离散度表示多个检测值的差异或分散程度。用这两个尺度再加上检测值的数目,就可以量化地表达一组检测值的特征。表示中心趋势的统计量主要有算术平均值和中位数,表示离散度的统计量有极差、算术平均偏差和标准偏差。
1.算术平均值
算术平均值是最常用的一种平均值。如对一件样品进行n次检测,得到一组检测结果分别为X1、X2……Xn,则算术平均值X由下式计算:
国土资源部实物地质资料中心文集(17)
在一般试验中,都取多次测定的算术平均值作为最终结果。
2.中位数
按大小排列的一组检测值中居于中央的检测值称为中位数,用Me表示。如果观测值的数目为偶数,则居中的检测值有两个,这时以两者的平均值作为中位数。
3.限误差(极差)
极差是指一组检测值中最大值和最小值之差,用R表示。它是一个最简单的表示离散度的统计量,但极差只取决于两个极端值,同测定次数及其余所有中间值都无关,因而不能全面地反映观测值的离散情况。
4.算术平均偏差
算术平均偏差是表示各检测值偏离平均值的一种尺度,用δ表示。它的定义是:各检测值同平均值之差的绝对值的平均值,其数学表达式为:
国土资源部实物地质资料中心文集(17)
同极差相比,算术平均偏差对离散度显然有更好的表现能力,它既考虑了检测值的次数n,又考虑了所有的检测值。
5.标准偏差(标准差、均方根偏差)
它的定义是:各检测值同平均值之差,取平方,求平方的总和,然后平均,再开平方根,取其正值,用σ表示。其数学表达式为:
国土资源部实物地质资料中心文集(17)
用标准偏差表示离散度的优点是对最大偏差和最小偏差更为敏感,因此具有较强的区别各检测值的离散度的能力。
在化学分析试验中,尤其在我们的日常工作中,每天都要面对大量的分析数据,正确地理解和掌握,并合理地运用数理统计方法和误差理论,有着十分重要的意义。岩矿测试部除了对实物中心所藏样品标本进行分析化验外,还要对外单位的岩矿样品进行分析测试。在数据的补充和完善过程中,正确地运用所掌握的理论和方法,对数据进行分析整理,总结出真实、客观、可靠的测试结果,增强实物地质资料中心的可信度和竞争力,使所提供给客户的资料更具说服力,从而也将提升实物资料中心在社会中的地位。
Reason of Deviation of Test and Assay Result andsolvingmethods
Wei Ren,Guangyu Zhang,Guijun Zhao
(National Geologicalsample Center,ministry of Land and Resources,Beijing 101149)
Abstract It is difficult to avoid deviation in test and assay.The papersets forth the deviation classification,analyzes the reasons and resolutions of deviation.In practice,it is necessary to understand the deviation,professionallymaster operation techniques,precise calibrate apparatus,carefully carry operation,seek out the reasons resulting the deviation andmaking appropriate use ofmathematicalstatistics and deviation theory to correct the deviation,so as tominimize the deviation finally.
Key words analysis result;deviation
⑷ 怎样测定小麦种子发芽势和发芽率
小麦发芽率和发芽势的测定:供发芽试验的种子要有代表性,应从储存种子容器的各层中多点取样,充分混匀,最后取出200粒,分作两个样品测定,应标明试验种子的品种名称及来源,以防差错。发芽试验的方法很多,但归纳起来有以下两种:
(1)直接法。
用培养皿、碟子等,铺几层经蒸煮消毒的吸水纸或卫生纸,预先浸湿,将种子放在上面,然后加清水,淹没种子,浸4~6小时,使充分吸水,再把淹没的水倒掉,把种子摆匀放好,以后随时加水保持湿润,3天记录发芽粒数,计算发芽势,7天记录发芽粒数,计算发芽率。
(2)间接法。
由于种子活细胞的细胞壁具有选择渗透能力,有些化学染料,如红墨水中苯胺染料,不能渗透到活细胞中去,染不上色,而失掉生活力的细胞可被渗透染上颜色。测定前将未经药剂处理的种子,先浸于清水中2小时,然后取出200粒分成等量的两份测定。用刀片从小麦种腹沟处通过胚部切成两半,取其一半,浸入红墨水10倍稀释液中1分钟(20~40倍液需2~3分钟)捞出用清水洗涤,立即观察胚部着色情况。种胚未染色的是有生活力的种子,完全染色的为无生活力的种子,部分斑点着色的是生活力弱的种子。未染色的种子越多,发芽势越强。
⑸ 如何计算差错率
基本公式为差错数除以总数。
即:15除以20000乘以100%
在设备的研制、考核、试验时,应以较长时间的平均误码率来评价。在日常的维护测试中,CCITT规定测试时间,则误码率根据传输速率而不同。
(5)试验差错次数计算方法扩展阅读:
除上述3种指标外,还有可靠度、适应性、使用维修性、经济性、标准性及通信建立时间等。
1)可靠度
可靠度是指在全部工作时间内传输系统正常工作时间所占的百分数。它是衡量机器正常工作能力的一个指标。影响可靠度的主要因素有:组成系统的设备的可靠性(故障率)、信道的质量指标和使用人员的素质。
2)适应性
适应性是指系统对外界条件变化的适应能力。例如,对环境温度、湿度、压力、电源电压波动以及震动、加速度等条件的适应能力。
3)使用维修性
使用维修性是指操作与维修简单方便的程度。应有必要的性能指标及故障报警装置,尽可能做到故障的自动检测,一旦发生故障,应能迅速排除。此外,还要求维修设备体积小、质量轻。
4)经济性
它是指通常所说的性能价格比指标。这项指标除了与设备本身的生产成本有关外,还和频带利用率、信号功率利用率等技术性能有关。
5)标准性
系统的标准性是缩短研制周期,降低生产成本,便于用户选购,便于维修的重要措施。
6)通信建立时间
通信建立时间是反映数据通信系统同步性能的一个指标,对于间歇式的数据通信或瞬间通信尤为重要。数据通信系统要正常工作,必须建立收、发端的同步(位同步、群同步),通信建立时问应尽可能短。
⑹ 大学物理试验中分组求差法的公式是什么
大学物理试验中分组求差法,也就是逐差法处理数据,需要将数据对称的分成两组,用第二组数据减去第一组相同位置的数据,将几组差值相加,再除以每组数据数目的平方即可。
逐差法是为提高实验数据的利用率,减小了随机误差的影响,另外也可减小了实验中仪器误差分量,因此是一种常用的数据处理方法。