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1、检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水
2、利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ检测数据分析与评价方法第28卷第3期2006年3月水利电力机械WATERC0NSERVANCY&EICTRICPOⅥ慢RMACHINERYVo1.28No.3Mar.20o6检测数据分析与评价方法Analysisofthemeasuringdataandtheevaluationmethod袁关堂(水利部水工金属结构质量检验测试中心,河南郑州
3、450006)摘要:根据有关计量认证理论和误差分析的专业书籍并结合产品质量检测和数据处理的特点,提出了检测数据分析与评价的方法,旨在提高检测工作水平,保证检测质量关键词:标准差;误差的传播;实验标准差;测量准确度;精密度;重复性;复现性中图分类号:TB112文献标识码:B文章编号:1006—6446(2006)03—0032—061标准差标准差是反映一组测量数据离散程度最常用的一种量化形式,是表示测量结果精密度的最重要指标.说起标准差,首先得搞清楚它出现的目的.我们采用某种检测方法去检测产品,在检测过程和检测结果中总是有误差的,所以检测值并不
4、是检测对象的真实值.检测值与真实值之间的差距就是评价检测方法最有决定性的指标,但是,真实值是多少,不得而知.因此,怎样量化检测方法的准确性就成了难题.这也是实际工作中需要进行控制的目的,即保证检测结果的准确可靠.我们把检测结果称之为样本,虽然样本的真实值是不可能知道的,但是每个样本总是会有一个真实值的,不管它究竟是多少.可以想象,一个好的检测方法,其检测值应该很紧密的分散在真实值周围.如果不紧密,那与真实值的差距就会增大,准确性当然也就不高了,不可能想象离散度大的方法,会测出准确的结果.因此,离散度是评价检测方法好坏最重要的也是最基本的指标.
5、一组数据怎样去评价和量化它的离散度呢?人们使用了很多种方法.(1)极差.它是最直接也是最简单的方法,即用最大值与最小值之差(也就是极差)来评价一组数据的离散度.这一方法在日常生活中最为常见,比如比赛中去掉最高分和最低分就是极差的具体应用.(2)离均差的平方和.由于误差的不可控性,因此,只由2个数据来评判一组数据是不科学的.所以人们在要求更高的工程产品质量检测领域中不使用极差来评判.其实,离散度就是数据偏离平均值的程度.因此,将离均差(检测数据与均值之差)加起来就能反映出一个准确的离散程度,离均差的和越大离散度也就越大.但是,由于偶然误差是成正
6、态分布的,离均差有正有负,对于大样本离均差的代数和是趋于零的.为了避免正负问题,在数学有上有2种方法:一种是取绝对值,也就是常说的离均差绝对值之和;为了避免符号问题,数学上最常用的另一种方法是将离均差平方,这样就都成了非负数.因此,离均差的平方和成了评价离散度一个指标.(3)方差(S2).由于离均差的平方和与样本个数有关,只能反应相同样本的离散度,而实际工作中很难做到相同的样本,因此,为了消除样本个数的影响,增加可比性,将离均差求平均值就是方差,它是评价离散度的较好指标.我们知道,样本量越大越能反映真实的情况,而算数均值却完全忽略了这个问题,
7、对此统计学上早有考虑,在统计学中样本的均差多是除以自由度(/”b一1),它的意思是样本能自由选择的程度.当选到只剩一个时,它不可能再有自由了,所以,自由度是(/”b一1).收稿日期:2006一O1一O8作者简介:袁关堂(1963一),男,河南汝阳人,水利部水丁金属结构质量检验测试中心高级工程师,从事水工金属结构质量检测工作.第28卷第3期袁关堂:检测数据分析与评价方法?33?(4)标准差(SD).由于方差是数据的平方,与检测值本身相差太大,人们难以直观的衡量,所以常将方差开平方换算回来,这就是我们要说的标准差.(5)变异系数(Cv).标准差能
8、客观准确地反映一组数据的离散程度,但是对于不同的检测目的,或同一检测项目不同的样本,标准差就缺乏可比性了,因此,对于方法学评价来说又引入了变异系数C,,.在仪器核查
